BRPI0618228A2

BRPI0618228A2 - fluxos de teto e piso

Info

Publication number: BRPI0618228A2
Application number: BRPI0618228-3A
Authority: BR
Inventors: Raphael Yoeli
Original assignee: Urban Aeronautics Ltd
Priority date: 2005-11-01
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2011-08-23
Also published as: WO2007052271A2; CN101535123A; CA2627519A1; RU2008121869A; EP1951567A4; JP2009513435A; KR20080077968A; EP1951567A2; WO2007052271A3

Abstract

<B>FLUXOS DE TETO E PISO<D>A presente invenção refere-se a um veículo de fluxo de ar cana- lizado, que uma fuselagem que tem um eixo geométrico longitudinal, uma primeira cabina em um lado do dito eixo geométrico longitudinal, uma parte central adjacente e abaixo da primeira cabina, um primeiro duto de fluxo de ar montado na fuselagem e incluindo um primeiro motor de ar principal para forçar o fluxo de ar circundante através do dito primeiro duto de fluxo de ar, e um segundo duto de fluxo de ar montado na fuselagem e incluindo um segundo motor de ar principal para forçar o fluxo de ar circundante através do segundo duto, onde superfícies externas superior e inferior da parte central são conformadas aerodinamicamente para aumentar a produção de forças aerodinâmicas de levantamento pelo ar fluindo sobre a parte central e reduzir a resistência ao fluxo de ar deixando o primeiro duto de fluxo de ar.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FLUXOS DE TETO E PISO ".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS DE PRIORIDADE

Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisó-rio U.S. Ns. 60/731.924, arquivado em 1 de Novembro de 2005, incorporadoaqui como referência em sua totalidade.

CAMPO E ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a veículos, e particularmente àveículos para Decolagem e Pouso Vertical (VTOL) que têm cabinas de cargacomercial com características dinâmicas aperfeiçoadas.

Veículos VTOL se baseiam em apoio direto de hélices ou roto-res, direcionados para baixo, para obter sustentação necessária para supor-tar o veículo no ar. Muitos tipos diferentes de veículos VTOL foram propos-tos onde o peso do veículo pairado no ar é suportado por rotores ou hélices,com o eixo geométrico de rotação perpendicular ao solo. Um veículo destetipo bem-conhecido é o convencional helicóptero que inclui um grande rotormontado acima da fuselagem do veículo. Outros tipos de veículos se basei-am em uma miltiplicidade de hélices que são tanto expostas (por exemploventiladores sem duto), quanto instaladas dentro de cavidades circulares,invólucros, dutos ou outros tipos de nacele (por exemplo, ventiladores comdutos), onde o fluxo de ar tem lugar dentro de dutos. Alguns veículos VTOL(tal como o V-22)usa hélices que têm sus eixos de rotação completamentegiráveis (até 90 graus ou aproximadamente) em relação ao corpo do veículo;estes veículos normalmente têm o eixo geométrico da hélice perpendicularao solo para decolagem e pouso vertical, e então inclina o eixo geométricopara a frente para vôo normal. Outros veículos usam hélices que têm eixosgeométricos próximos da horizontal, mas incluem defletores aerodinâmicosinstalados atrás da hélice que deflete todo ou parte do fluxo para baixo paracriar sustentação para cima direta.

Um grande número de veículos VTOL foram propostos no pas-sado onde dois ou quatro hélices, usualmente montadas dentro de dutos(isto é, ventiladores com duto), foram colocados à frente ou atrás da cabinacomercial principal dó veículo. Um exemplo típico é o "Jipe Voador" PiaseckiVZ-8 que tinha dois dutos grandes, com o s pilotos localizados aos lados doveículo, na área central entre os dutos. Uma configuração similar foi usadano VZ6 da Chrysler e no carro de voar CityHawk. Também o Bensen 'FlyingBench' usa uma disposição simiiar. O Curtis VVright VZ- 7 e o Moller Skycarusa quatro, ao invés de dois, propulsores onde dois estão localizados emcada lado (à frente e átras) dos pilotos e a cabina de carga comercial, ossendo últimos de natureza fixa no centro do veículo, próximo ao centro degravidade do veículo.SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um objetivo da presente invenção é o de prover um veículo noqual as geometrias do piso e cobertura da cabina de carga comercial, comoou sem cúpulas adicionadas, juntamente com outras características do veí-culo, melhoram suas características aerodinâmicas e de fluxo de ar.

De acordo com a presente invenção é provido um veículo com-preendendo: uma fuselagem tendo um eixo geométrico longitudinal e umeixo geométrico transversal, pelo menos uma hélice produtora de sustenta-ção portada pela fuselagem em cada lado do eixo geométrico transversal;um compartimento de piloto formado na fuselagem entre as hélices produto-ras de sustentação e substancialmente com um eixo geométrico longitudinal;e um partes sólidas do corpo do queimador de alojamentos de carga comer-cial formadas na fuselagem entre as hélices produtoras de sustentação e emlados opostos do compartimento do piloto.

De acordo com características adicionais das modalidades pre-feridas da invenção descrita abaixo, cada um dos alojamentos de carga co-mercial inclui uma cobertura desdobrável e uma posição aberta provendoacesso ao alojamento de carga comercial, e a uma posição fechada cobrin-do o alojamento de carga comercial. Em algumas modalidades preferidasdescritas, a cobertura de cada um dos alojamentos de carga comercial émontada pivotadamente à fuselagem ao longo de um eixo geométrico para-lelo ao eixo geométrico longitudinal da fuselagem no fundo do respectivoalojamento de carga comercial, de tal forma que quando a cobertura é pivo-tada para a posição aberta ela também serve como um suporte para supor-tar a carga comercial ou uma parte dela no respectivo alojamento de cargacomercial.

São descritas abaixo várias modalidades da invenção, em queas héüces de sustentação são ventiladores com duto ou sem duto, e em quea fuselagem porta um partes sólidas do corpo do queimador de hélices pro-dutoras de sustentação em cada lado do eixo geométrico transversal, umestabilizador vertical na extremidade traseira da fuselagem, ou um estabili-zador horizontal na extremidade traseira da fuselagem.

Diversas modalidades preferidas são também descritas abaixo,em que a fuselagem porta adicionalmente um par de hélices propulsoras naextremidade traseira da fuselagem, em lados opostos do eixo geométricolongitudinal. Nas modalidades descritas a fuselagem porta dois motores, ca-da um para acionar uma das hélices produtoras de sustentação e hélicespropulsoras com os dois motores sendo mecanicamente acoplados em con-junto em uma transmissão comum. Em uma modalidade preferida descrita,os dois motores estão localizados em compartimentos de motor nos mastrosformados na fuselagem em lados opostos de seu eixo geométrico longitudi-nal. Em outra modalidade descrita os dois motores são localizados em umcompartimento de motor comum alinhado com o eixo longitudinal da fusela-gem e encobrindo o compartimento do piloto.

É descrita uma modalidade preferida em que o veículo é um veí-culo de decolagem e pouso vertical (VTOL) e inclui um partes sólidas docorpo do queimador de seções de asas cada uma delas montada pivotada-mente sob um dos alojamentos de carga comercial em uma posição retraídade armazenagem, e em uma posição estendida desdobrada para aumentara sustentação. É descrita outra modalidade em que o veículo inclui uma saiaflexível se estendendo abaixo da fuselagem permitindo ao veiculo ser usadocomo, ou convertido em, um aerodeslizador para movimento sobre o solo eágua. É descrita uma modalidade adicional em que o veículo inclui rodasgrandes fixáveis à extremidade traseira da fuselagem para converter o veí-culo em um veículo para todo terreno (ATV).Como será descrito mais particularmente abaixo, um veículoconstruído de acordo com as características acima pode ser de uma cons-trução relativamente simples e barata capaz de executar convenientementeuma grande número de diferentes funções além das funções normais de umveículo VTOL Assim, as características acima permitem ao veículo serconstruído como um veículo dé empresa de serviços públicos para um gran-de conjunto de tarefas incluindo servir como plataforma de bombas, trans-portar pessoal, bombas e/ou carga, evacuar feridos médicos etc. sem reque-rer mudanças importantes na estrutura básica do veículo quando transferin-do de uma tarefa para outra.

De acordo com características adicionais nas modalidades pre-feridas da invenção descritas abaixo é descrita uma disposição alternativade veículo em que o veículo é relativamente pequeno em tamanho, tendoinsuficiente espaço para instalar uma cabina no meio do veículo e onde acabina do piloto é portanto instalada a um lado do veículo, desta forma cri-ando um grande alojamento único de carga comercial da área restante entreas duas hélices produtoras de sustentação.

De acordo com características adicionais nas modalidades pre-feridas da invenção, é descrito abaixo uma disposição de veículo alternativoem que o veículo não caracteriza qualquer forma de recinto fechado, parauso em uma missão não tripulada, pilotada por adequados computadoreseletrônicos a bordo ou sendo controlado remotamente desde o solo.

De acordo com características adicionais de modalidades exem-plificativas da invenção, descritas aqui, um veículo de fluxo de ar canalizadocompreende:

uma fuselagem que tem um eixo geométrico longitudinal e inclu-indo uma primeira cabina em um lado do eixo geométrico longitudinal e umaparte central adjacente e abaixo da primeira cabina; um primeiro duto de flu-xo de ar montado na fuselagem e incluindo um primeiro motor de ar principalpara forçar o fluxo de ar circundante através do primeiro duto de fluxo de ar,e um segundo duto de fluxo de ar montado na fuselagem e incluindo um se-gundo motor de ar principal para forçar o fluxo de ar circundante através dosegundo duto de fluxo de ar, em que superfícies externas superior e inferiorda parte central são conformadas aerodinamicamente para (a) aumentar aprodução de forças aerodinâmicas de sustentação pelo ar fluindo sobre aparte central; e (b) reduzir a resistência ao fluxo de ar que deixa o primeiroduto de fiuxo de ar.

Características e vantagens adicionais da invenção serão claraspela descrição abaixo. Algumas delas descrevem características singularesaplicáveis em qualquer ventilador com duto único ou múltiplo e veículosVTOL

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção é aqui descrita, somente por meio de exemplo, comreferência aos desenhos anexos, em que:

A figura 1 ilustra uma forma de veículo VTOL construído de a-cordo com a presente invenção com dois ventiladores com duto.

A figura 2 ilustra uma construção alternativa com quatro ventila-dores com duto.

A figura 3 ilustra uma construção similar à figura 1 com héliceslivres, isto é, ventiladores sem duto.

A figura 4 ilustra uma construção similar à figura 2 com quatropropulsores.

A figura 5 ilustra uma construção similar à figura 1 mas incluindoduas hélices, ao invés de uma única hélice, montadas lado a lado em umúnico duto de formato oval em cada extremidade do veículo.

As figuras 6a, 6b e 6c são vistas lateral, de topo e traseira, res-pectivamente, ilustrando outro veículo VTOL construído de acordo com apresente invenção e incluindo hélices impulsoras adicionalmente às hélicesde produção de sustentação.

A figura 7 é um diagrama ilustrando o sistema de acionamentono veículo das figuras 6a- 6b.

A figura 8 é uma ilustração pictórica de um veículo construído deacordo com as figuras 6a- 6b e 7.

As figuras 8a- 8d ilustram exemplos de várias tarefas e missõescapazes de serem cumpridas pelo veículo dà figura 8

As figuras 9a e 9b são vistas lateral e de topo, respectivamente,ilustrando outro veículo VTOL construído de acordo com a presente invenção.

A figura 10 e um diagrama ilustrando o sistema de acionamentono veículo das figuras 9a e 9b.

As figuras 11a e 11b são vistas lateral e de topo, respectivamen-te, ilustrando um veículo VTOL construído de acordo com qualquer uma dasfiguras 6a - 10, mas equipado com asas de seções desdobráveis, sendo asasas mostradas nestas figuras em suas posições neutras retraídas.

As figuras 11c e 11 d são vistas que correspondem àquelas dasfiguras 11a e 11b, mas mostrando as seções de duas em suas posiçõesdesdobradas, estendidas.

A figura 12 é uma vista em perspectiva traseira de um veículoconstruído de acordo com qualquer uma das figuras 6a - 10 mas equipadocom uma saia inferior para converter o veículo em um veículo de colchão dear (aerodeslizador) para movimento sobre solo ou água.

A figura 13 é uma vista em perspectiva traseira de um veículoconstruído de acordo com qualquer uma das figuras 6a - 10 mas equipadocom rodas largas para converter o veículo para operação ATV (veículo paratodo terreno).

As figuras 14a - 14e são ilustrações pictóricas de um sistema deveículo alternativo em que o veículo é relativamente pequeno em tamanho,tendo uma cabina de piloto instalada a um lado do veículo. São mostradasvárias possibilidades alternativas de cabina de carga comercial.

A figura 15 é uma ilustração pictórica de um veículo construídotipicamente de acordo com a configuração nas figuras 14a- 14e mas equipa-do com uma saia inferior para converter o veículo em um veículo de colchãode ar (aerodeslizador) para movimento sobre solo ou água.

As figuras 16a - 16d mostram vistas de topo do veículo das figu-ras 14a - 14e com diversas disposições de cabina de carga comercial.

A figura 17 é uma vista frontal vista através do veículo da figura16a mostrando várias características adicionais e detalhes de disposiçãointerna do veículo.

A figurai8 é um corte transversal do veículo da figurai6b mos-trando várias características adicionais e detalhes de disposição interna doveículo.

A figurai 9 é uma ilustração pictórica de uma aplicação não tripu-lada do veículo que tem projeto similar ao veículo das figuras 16 - 18, masfaltando um compartimento de piloto.

A figura 20 é uma ilustração pictórica adicional de um do veículonão tripulado opcional, tendo uma instalação de motor ligeiramente diferentedo que aquela da figura 19.

A figura 21 é uma vista de topo mostrando o veículo da figura16b como equipado com uma asa extensível para vôo a alta velocidade.

As figuras 22a e 22b são vistas lateral e de topo, respectivamen-te, ilustrando um veículo VTOL tendo uma pluralidade de ventiladores desustentação para facilitar a capacidade aumentada de carga comercial.

A figura 23 é uma vista esquemática do sistema de transmissãousado nos veículos das figuras 14-19.

A figura 24 é uma vista esquemática do sistema de transmissãousado no veículo da figura 20.

As figuras 25a - 25c mostram seções transversais esquemáticase detalhes de projeto de um veículo não tripulado opcional de duto único.

A figura 26 é uma ilustração pictórica de um sistema de resgatede emergência baseado em (parapente tipo ram-air).

A figura 27 ilustra meios opcionais de suprir ar adicional paradutos de sustentação blindados por nacelas desde seus lados.

As figuras 28a - 28e são vistas esquemáticas mais detalhadasda seção de atendimento médico na cabina de resgate do veículo descritonas figuras 14b, 14c e 16b.

A figura 29 ilustra em vista lateral algumas adições opcionais àárea de cabina dos veículos descritos nas figuras 14-18.

As figuras 30a - d mostram um veículo geralmente similar àquelena figura 18, tendo no entanto, disposições internas alternativas para várioselementos incluindo geometria de disposição de cabina para permitir otransporte de 5 passageiros ou combatentes.

A figura 31 mostra uma vista de topo do veículo geralmente simi-lar àquele na figura 30a - d, no entanto a fuselagem é alongada para prover9 passageiros ou combatentes.

As figuras 32a - e, ilustram meios para permitir o fluxo de ar ex-terno a penetrar as paredes do ventilador com duto da frente dos veículosdescritos nas figuras 1- 21 e figuras 30 - 31 enquanto em vôo para a frente,para o propósito de minimizar a quantidade de movimento de arrasto do veí-culo.

As figuras 33a - e, ilustram meios para permitir o fluxo de ar ex-terno a sair através das paredes do ventilador com duto traseiro dos veículosdescritos nas figuras 1- 21 e figuras 30 - 31 enquanto em vôo para a frente,para o propósito de minimizar o a quantidade de movimento de arrasto doveículo.

A figura 34 ilustra meios para direcionar o fluxo de ar interno pa-rava saída com um componente de velocidade para trás para o propósito deminimizar a quantidade de movimento de arrasto do veículo em vôo parafrente; e

As figuras 35a - c, ilustram meios opcionais adicionais para per-mitir o fluxo de ar externo a penetrar as paredes do duto à frente e o fluxo dear interno a sair através do ventilador com duto traseiro dos veículos descri-tos nas figuras 1- 21 e figuras 30 - 31 enquanto em vôo para a frente, para opropósito de minimizar a quantidade de movimento de arrasto do veículo.

A figura 36 é uma projeção vertical lateral de uma forma de ae-ronave VTOL de dois dutos construída de acordo com a presente invenção;

A figura 37 é uma vista plana de topo do veículo mostrado nafigura 36.

A figura 38 é uma vista de projeção vertical frontal do veículomostrado na figura 36.

A figura 39 ilustra uma seção transversal longitudinal tomada aolongo da linha 39 - 39 da figura 38.

A figura 40 ilustra o padrão de fluxo bidimensional em volta dasseções transversais dos limites externos do veículo da figura 36.

A figura 41 ilustra como é formada a sucção na superfície supe-rior da parte do centro do veículo da figura 36.

A figura 42 ilustra a distribuição típica do coeficiente de pressãoem uma superfície superior similar à parte central do veículo da figura 36.

A figura 43 ilustra como uma cúpula aerodinâmica externa podeprover sucção adicional e prover sustentação extra ao veículo em alta velo-cidade.

A figura 44 ilustra relações dimensionais exemplificativas para acúpula mostrada na figura 43.

A figura 45 ilustra a distribuição típica do coeficiente de pressãoem uma cúpula adicionada à superfície superior da parte do central do veí-culo da figura 36.

A figura 46 ilustra como, formando a cúpula para ter extremidadefrontal mais pronunciada, a direção e magnitude da sucção resultante sobrea cúpula pode ser ajustada para obter sustentação alta com arrasto reduzi-do.

A figura 47 ilustra relações dimensionais exemplificativas para acúpula mostrada na figura 43.

A figura 48 ilustra a distribuição típica do coeficiente de pressãoem uma cúpula similar aquela da figura 46, quando adicionada à superfíciesuperior da parte central do veículo da figura 36.

A figura 49 ilustra como, movimentando o vetor de sustentaçãoresultante da cúpula dianteira, é possível também combinar sustentação útiladicional desde o estabilizador horizontal do veículo.

A figura 50 ilustra uma aplicação onde a cobertura da cabinainterna é elevada para igualar com o limite externo da cúpula da figura 46,enquanto permitindo também a reconformação do piso da cabina para me-lhorar o fluxo no lado inferior do veículo.

A figura 51 ilustra uma disposição alternativa de cabina àquelada figura 50, onde ambos os ocupantes voltam-se para a frente, com acla-ramentos adicionais concernentes à geometria do piso da cabina reconfor-mado.

A figura 52 ilustra uma aplicação onde toda a seção central doveículo da figura 36 e conformada na forma de um aerofóho com uma super-fície inferior substancialmente côncava.

A figura 52 ilustra uma aplicação onde a seção central inteira doveículo da figura 36 é conformada no formato de um aerofólio com a superfí-cie inferior substancialmente plana a figura 53 ilustra as relações dimensio-nais exemplificativas da bolha mostrada na figura 52.

A figura 54 ilustra uma aplicação onde a seção central inteira doveículo da figura 36 é conformada em formato de um aerofólio com a super-fície inferior substancialmente côncava.

A figura 55 ilustra relações dimensionais exemplificativas para acúpula mostrada na figura 54.

As figuras 56 e 57 ilustram a influência da magnitude da veloci-dade induzida através dos ventiladores de sustentação, relativa à velocidadede escoamento livre, sobre a forma das linhas de escoamento fluindo emtorno da seção central, bem como através e fora dos ventiladores de susten-tação dos veículos da figura 40 e figura 42.

Deve ser entendido que os desenhos precedentes, e a descriçãoabaixo, são providas principalmente para o propósito de facilitar o entendi-mento dos aspectos conceituais da invenção e várias possíveis modalidadesdela, incluindo o que é presentemente considerado ser uma modalidade pre-ferida. No interesse de esclarecer e por brevidade, não é feita nenhuma ten-tativa de fornecer mais detalhes do que o necessário para permitir a alguémexperiente na técnica, usando experiência e projeto rotineiro, entender e pra-ticar a invenção descrita. Deve ser adicionalmente entendido que as modali-dades descritas são somente para propósito de exemplo, e que a invenção écapaz de ser corporificada em outras formas e aplicações do que a descritaaqui.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDASComo indicado anteriormente, a presente invenção prove umveículo de uma construção inovadora cujas geometrias de cobertura e pisoda cabina de carga comercial ou com cúpula adicionada, juntamente comoutras características do veículo melhoram as características aerodinâmicase de fluxo de ar.

A construção básica de um tal veículo é ilustrada na figura 1, e énela geralmente designado 10. Ele inclui uma fuselagem 11 que tem um eixogeométrico longitudinal LA e um eixo geométrico transversal TA. O veículo inclui ainda mais duas hélices produtoras de sustentação 12a, 12b porta-das nas extremidades opostas da fuselagem 11 ao longo de seu eixo geo-métrico longitudinal LA e em lados opostos de seu eixo geométrico transver-sal TA. As hélices produtoras de sustentação 12a, 12b são unidades de pro-pulsão de ventilador com duto se estendendo verticalmente através da fuse-lagem e girável em torno de eixos verticais para impulsionar o ar para baixoe desta forma produzir uma sustentação para cima.

O veículo 10 inclui ainda mais um compartimento do piloto 13formado na fuselagem 11 entre as hélices produtoras de sustentação 12a,12b e substancialmente alinhado com o eixo geométrico longitudinal LA eeixo geométrico transversal TA da fuselagem. O compartimento do piloto 13pode ser dimensionado de forma a acomodar um único piloto ou dois (oumais), como mostrado por exemplo, na figura 6a.

O veículo 10 ilustrado na figura 1 inclui ainda mais um par dealojamentos de carga comercial 14a, 14b formado na fuselagem 11 lateral-mente nos lados opostos do compartimento do piloto 13 e entre as hélicesprodutoras de sustentação 12a, 12b. Os alojamentos de carga comercial14a, 14b mostrados na figurai são substancialmente nivelados com a fuse-lagem 11, como será descrito mais particularmente abaixo em relação àsfiguras 6a-6c e a ilustração pictórica nas figuras 8a - 8d. Também são descri-tas abaixo, particularmente em relação às ilustrações pictóricas das figuras8a - 8d, uma grande variedade de tarefas e missões capazes de serem rea-lizadas pelo veículo quando construído como ilustrado na figura 1 (e nas ul-timas ilustrações), e particularmente quando providos com alojamentos decarga comercial correspondendo à 14a, 14b da figura 1.

O veículo 10 ilustrado na figura 1 inclui ainda mais um trem depouso dianteiro 15a e um trem de pouso traseiro 15b montados nas extremi-dades opostas de sua fuselagem 11. Na figura 1 os trens de pouso são não-retraiveis como nas modalidades descritas mais tarde. Ss desejado, podemser providas superfícies aerodinâmicas estabilizantes, como mostrado pelosestabilizadores verticais 16a, 16b portados na extremidade traseira da fuse-lagem 11 nos lados opostos de seu eixo geométrico longitudinal LA.

A figura 2 ilustra outra construção de veículo de acordo com apresente invenção. No veículo da figura 2 nela geralmente designado 20, afuselagem 21 é provida com um par de hélices produtoras de sustentaçãoem cada lado do eixo geométrico transversal da fuselagem. Assim, comomostrado na figura 2 o veículo inclui um par de hélices produtoras de susten-tação 22a, 22b na extremidade frontal da fuselagem 21, e outro par de héli-ces produtoras de sustentação 22c, 22d na extremidade traseira da fusela-gem. As hélices produtoras de sustentação 22a, 22b mostradas na figura 2são também unidades de propulsão de ventilador com duto. No entanto, aoinvés de serem formadas na fuselagem 21, elas são montadas em estruturasde montagem 21a - 21 d para se projetarem lateralmente da fuselagem.

O veículo 20 ilustrado na figura 1 inclui também o compartimentodo piloto 23 formado na fuselagem 21 entre os dois pares de hélices produ-toras de sustentação 22a, 22b e 22c, 22d, respectivamente, como no casodo compartimentodo piloto 13 na figura 1, o compartimento do piloto 23 nafigura 2 é também substancialmente alinhado com o eixo longitudinal 1A eeixo transversal TA da fuselagem 21.

O veículo 20 ilustrado na figura 2 inclui ainda mais um par dealojamentos de carga comercial 24a, 24b formados na fuselagem 21 lateral-mente do compartimento do piloto 23 e entre dois pares de hélices produto-ras de sustentação 22a, 22d. Na figura 2, no entanto, os alojamentos de car-ga comercial não são formados integradamente com a fuselagem como nafigura 1, mas de preferência são fixadas na fuselagem de modo a se projeta-rem lateralmente nos lados opostos da fuselagem. Assim o alojamento decarga comercial 24a é substancialmente alinhado com as hélices produtorasde sustentação 22a e 22c naquele lado da fuselagem e o alojamento de car-ga comercial 24b é substancialmente alinhado com as hélices produtoras desustentação 22b e 22d naquele lado da fuselagem. O veículo 20 ilustrado nafigura 2 inclui também um irem de pouso dianteiro 25a e um trem de pousotraseiro 25b, mas somente um único estabilizador vertical 26 na extremidadetraseira da fuselagem alinhada com seu eixo geométrico longitudinal. Noentanto, será observado, que o projeção de empilhamento 20 ilustrado nafigura 2 poderia também incluir um par de estabilizadores verticais comomostrado em 16a, 16b na figura 1, ou poderia ser construído sem qualquerde tal superfície aerodinâmica estabilizante.

A figura 3 ilustra um veículo 30 incluindo também uma fusela-gem 31 de uma construção muito simples que tem uma estrutura dianteirade montagem 31a para montar a hélice dianteira produtora de sustentação32a, e uma estrutura traseira de montagem 31b para montar a hélice traseiraprodutora de sustentação 32b. Ambas as hélices são sem duto, isto é, héli-ces livres. A fuselagem 31 é formada centradamente com um compartimentode pilotos 33 e porta os dois alojamentos de carga comercial 34a, 34b emseus lados opostos lateralmente do compartimento de pilotos.

O veículo 30 ilustrado na figura 3 também inclui uma trem depouso dianteiro 35a e um trem de pouso traseiro 35b, mas para propósito desimplificação ele não inclui uma superfície aerodinâmica estabilizante cor-respondendo aos estabilizadores verticais 16a, 16b na figura 1.

A figura 4 ilustra um veículo geralmente designado 40, de umaconstrução similar à figura 2 mas incluindo uma fuselagem 41 montando umpar de hélices sem duto 42a, 42b em sua extremidade frontal e um par dehélices sem duto 42c, 42d em sua extremidade traseira por meio de estrutu-ras de montagem 41a - 41 d, respectivamente. O veículo 40 inclui ainda maisum compartimento do piloto 43 centradamente da fuselagem, um par de alo-jamentos de carga comercial 44a, 44b lateralmente do compartimento depiloto, um trem de pouso dianteiro 45a, um trem de pouso traseiro 45b, e umestabilizador vertical 46 na extremidade traseira da fuselagem 41 em ali-nhamento com seu eixo geométrico longitudinal.

A figura 5 ilustra um veículo geralmente designado 50, incluindouma fuselagem 51 montando um par de hélices produtoras de sustentação52a, 52b em sua extremidade frontal e outro par 52c, 52d em sua extremi-dade traseira. Cada par de néiices produtoras de sustentação 52a, 52b e52c, 52d é encerrado dentro de um duto comum de formato oval 52e, 52fnas respectivas extremidades da fuselagem.

O veículo 50 ilustrado na figura 5 inclui ainda mais um compar-timento de piloto 53 formado centradamente da fuselagem 51, um par dealojamentos de carga comercial 54a, 54b lateralmente do compartimento depiloto 53, um trem de pouso dianteiro 55a, um trem de pouso traseiro 55b. eestabilizadores verticais 56a, 56bPortados na extremidade traseira da fuselagem 51.

As figuras 6a , 6b e 6c são vistas lateral, de topo e traseira, res-pectivamente de outro veículo de acordo com a presente invenção. O veícu-lo ilustrado nas figuras 6a - 6c nelas geralmente designado 60, também in-clui uma fuselagem 61 montando uma hélice produtora de sustentação 62a,62b em suas extremidades frontal e traseira, respectivamente. As ultimashélices são preferencialmente unidades com duto como na figura 1.

O veículo 60 inclui ainda mais um compartimento de piloto 63centradamente da fuselagem 61, um par de alojamentos de carga comercial64a, 64b lateralmente da fuselagem e do compartimento de piloto, um tremde pouso dianteiro 65a, um trem de pouso traseiro 65b, e um estabilizador, oqual neste caso é um estabilizador horizontal 66 se estendendo através daextremidade traseira da fuselagem 61.

O veículo 60 ilustrado nas figuras 6a - 6c inclui ainda mais umpar de hélices propulsoras 67a, 67b, montadas na extremidade traseira dafuselagem 61 nas extremidades opostas do estabilizador horizontal 66. Co-mo mostrado particularmente na figura 6c a extremidade traseira da fusela-gem 61 é formada com um par de mastros 61a, 61b para montar as duashélices propulsoras 67a, 67b, em conjunto com o estabilizador horizontal 66.

As duas hélices propulsoras 67a, 67b são preferencialmente hé-Iices de passo variável permitindo ao veículo obter velocidades horizontaismaiores. O estabilizador horizontal 66 é usado para equilibrar o momento dearfagem causado pelos ventiladores com duto 62a, 62b, desta forma permi-tindo ao veículo permanecer horizontal durante vôo a alta velocidade.

Cada uma das héiices propuisoras 67a, 67b é acionada por ummotor encerrado dentro do respectivo mastro 61a, 61b. Os dois motores sãopreferencialmente motores de turbo-eixo. Cada mastro é assim formado comuma entrada de ar 68a, 68b na extremidade frontal do respectivo mastro, ecom uma saída de ar (não mostrada)m na extremidade traseira do respecti-vo mastro.

A figura 7 ilustra esquematicamente o acionamento dentro doveículo 60 para acionar dois ventiladores com duto 62a, 62b bem como ashéiices propulsoras 67a, 67b. O sistema de acionamento, geralmente desig-nado 70, inclui dois motores 71, 71b, cada um deles incorporado em umcompartimento de motor dentro de um dos dois mastros 61a, 61b. Cada mo-tor 71a, 71b,é acoplado por uma roda livre 72a, 72b a uma caixa de engre-nagem 73a, 73b acoplada em um lado à respectiva hélice propulsora 67a,67b, e no lado oposto a uma transmissão para acoplamento aos dois venti-ladores com duto 62a, 62b nas extremidades opostas da fuselagem. Assim,como mostrado esquematicamente na figura 7, a ultima transmissão incluicaixa de engrenagem adicionais 74a, 74b acopladas à caixa de engrenagemtraseira 75b para acionar o ventilador traseiro com duto 62b, e caixa de en-grenagem dianteira 75a para acionar o ventilador dianteiro com duto 62b.

A figura 8 ilustra pictoricamente um exemplo da aparência que oveículo 60 pode ter. Na ilustração pictórica da figura 8, aquelas partes doveículo que correspondem às partes acima descritas nas figuras 6a - 6c sãoidentificadas pelos mesmos numerais de referência no senti de facilitar oentendimento. A figura 8, no entanto, ilustra um grande número de caracte-rísticas adicionais que podem ser providas em um tal veículo.

Assim, como mostrado na figura 8, a extremidade frontal da fu-selagem 61 pode ser provida com uma mira estabilizada e unidade FLIR (In-fravermelho de Olhar à Frente), como mostrado em 81, e com uma peça deartilharia na extremidade frontal de cada alojamento de carga comercial, co-mo mostrado em 82. Adicionalmente, cada alojamento de carga comercialpode incluir uma cobertura 83 desdobrável para uma posição aberta proven-do acesso ao alojamento de carga comercial, e a uma posição fechada, co-brindo o alojamento de carga comerciai em relação à fuselagem 61.

Na figura 8, a cobertura 83 de cada alojamento de carga comer-cial é montado pivotadamente à fuselagem 61 ao longo do eixo geométrico84 paralelo ao eixo geométrico longitudinal da fuselagem no fundo do res-pectivo alojamento. A cobertura 83, quando em sua condição fechada, seajusta à superfície externa da fuselagem 61 e é nivelada com ela. Quando acobertura 83 é pivotada para sua posição aberta, ela serve como um suportepara suportar a carga comercial, ou uma parte dela, no respectivo alojamen-to de carga comercial.

A ultima característica é particularmente mostrada nas figuras 8a- 8d as quais ilustrara as várias capacidades de tarefa do veículo como parti-cularmente permitidas pelas coberturas pivotantes 83 para os dois alojamen-tos de carga comercial. Assim, a figura 8a ilustra os alojamentos de cargacomercial usados para montar ou transportar armas ou munição 85a; figura8b ilustra o uso dos alojamentos de carga comercial para transportar pessoalou tropas 85b; a figura 8c ilustra o uso dos alojamentos de carga comercialpara transportar carga 85c; e a figura 8d ilustra o uso do alojamento de car-ga comercial para evacuar feridos 85d. Muitas outras capacidades de tarefaou missões serão claras.

As figuras 9a e 9b são vistas lateral e de topo, respectivamente,ilustrando outro veículo, geralmente designado 90, de uma construção ligei-ramente modificada do veículo 60 descrito acima. Assim o veículo 90 ilustra-do nas figuras 9a e 9b também inclui uma fuselagem 91, um par de hélicesprodutoras de sustentação tipo de ventilador com duto 92a, 92b nas extre-midade opostas da fuselagem, um compartimento de piloto 93, centralmenteda fuselagem, e um par de alojamentos de carga comercial 94a, 94b, late-ralmente do compartimento de piloto 93. O veículo 90 inclui ainda mais umtrem de pouso dianteiro 95a, um trem de pouso traseiro 95b, um estabiliza-dor horizontal 96, e um par de hélices propulsoras 97a, 97b, na extremidadetraseira da fuselagem 91.

A figura 10 ilustra esquematicamente o sistema de acionamentono veículo 90. Assim, como mostrado na figura 10, o veículo 90 também in-ciui dois motores 101a, 101b para acionar os dois ventiladores com dutos92a, 92b e as duas hélices propulsoras 97a, 97b, respectivamente, como noveículo 60. No entanto, enquanto no veículo 60 os dois motores estão locali-zados em compartimentos de motor separados nos dois mastros 61a, 61b,no veículo 90 ilustrado nas figuras 9a e 9b ambos os motores são incorpora-dos em um compartimento de motor comum, mostrado esquematicamenteem 100 na figura 9a, encobrindo o compartimento de piloto 93. Os dois mo-tores 101a, 101b (Figura 10), podem também serem motores de turbo-eixocomo na figura 7. Para este propósito a parte central da fuselagem 91 é for-mada com um par de aberturas de entrada 98a, 98b a frente do comparti-mento de piloto 93, e com um par de aberturas de saída 99a, 99b para trásdo compartimento de piloto.

Como mostrado na figura 10, os dois motores 101a, 101b acio-nam via as rodas livres 102a, 102b, um par de bombas hidráulicas 103a,103b, por sua vez, acionam os acionamentos 104a, 104b das duas hélicespropulsoras 97a, 97b. Os motores 101a, 101b são adicionalmente acopladosa um eixo de acionamento 105 que aciona os acionamentos 106a, 106b dosdois ventiladores com duto 92a, 92b, respectivamente.

As figuras 11a - 11 d ilustram outro veículo, nelas geralmentedesignado 110, o qual basicamente é de mesma construção como o veículo60 descrito acima com relação às figuras 6a - 6c, 7, 8 e 8a - 8d; para facilitaro entendimento, elementos correspondentes são portanto identificados pelosmesmos numerais de referência. O veículo 110 ilustrado nas figuras 11a -11 d, no entanto, é equipado com duas seções de asa, geralmente designa-das 111a, 111b, cada uma montada pivotadamente á fuselagem 61, sob umdos alojamentos de carga comercial 64a, 64b, para uma posição retraídamostrada nas figuras 11a e 11b, ou para uma posição estendida dobradamostrada nas figuras 11c e 11 d para melhorar a sustentação produzida pe-los ventiladores com duto 62a, 62b. Cada uma das seções de asas 111a,111b é acionada por um atuador 112a, 112b acionado por um motor hidráu-lico ou elétrico (não mostrado). Assim, em vôo de baixa velocidade, as se-ções de asas 111a, 111b seriam pivotadas para suas posições neutras comomostrado nas figuras 11a e 11b; mas em vôo de veiocidade aita, eias pode-riam ser pivotadas para suas posições estendidas ou dobradas, como mos-trado nas figuras 11c e 11 d, para melhorar a sustentação produzida pelosventiladores com duto 62a, 62b. Conseqüentemente, as lâminas nos ventila-dores com dutos estariam a passo baixo produzindo somente uma parte daforça total de sustentação.

Os trens de pouso dianteiro e traseiro, mostrados em 115a,115b, poderiam também serem pivotados a uma posição neutra para permitirvôo de alta velocidade, como mostrado nas figuras 11c e 11 d. Em tal caso, aextremidade frontal da fuselagem 61 poderia ser preferencialmente alargadapara acomodar o trem de pouso quando em sua posição retraída. O veículo110 ilustrado nas figuras 11a -11 d podem também incluir ailerons, conformemostrado na figuras 116a, 116b (figura 11 d) para controle de rolo.

A figura 12 ilustra como o veículo 60 ilustrado nas figuras 6a -6d podem ser convertidos a um aerodeslizador para trafegar sobre solo ouágua. Assim, o veículo ilustrado na figura 12, e nela geralmente designado120, é basicamente da mesma construção como descrito acima com relaçãoàs figuras 6a - 6d, e portanto partes correspondentes foram identificadascom os mesmos numerais de referência. No veículo 120 ilustrado na figura12, no entanto, as rodas do trem de pouso dianteiro (65a , 65b, figuras 6a -6d) foram removidas, dobradas, ou de outra forma colocadas em posiçãoneutra, e ao invés, foi aplicada uma saia 121 em volta da extremidade inferi-or da fuselagem 61. Os ventiladores com duto 62a, 62b, podem ser opera-dos a potência muito baixa para criar suficiente pressão para causar ao veí-culo a pairar sobre o solo ou água como em veículos aerodeslizadores. Ashélices propulsoras de passo variável 67a, 67b poderia prover movimentopara frente ou para trás, bem como controle de direção, variando individual-mente o passo, como desejado, de cada hélice.Veículos construídos de acordo com a presente invenção podemtambém ser usados para movimento sobre o solo. Assim, as rodas dianteirase traseiras dos trens de pouso podem ser acionadas por motores elétricosou hidráulicos incluídos dentro do veículo.

A figura 13 ilustra como um tai veícuio pode também ser usadocomo um veículo ATV (veículo para todo terreno). O veículo ilustrado na fi-gura 13, nela geralmente indicado 130, é basicamente da mesma construçãocomo o veículo 60 ilustrado nas figuras 6a - 6d, e portanto partes correspon-dentes foram identificadas pelos mesmos numerais de referência para facili-tar o entendimento. No veículo 130 ilustrado na figura 13, no entanto, as du-as rodas traseiras do veículo são substituídas por duas (ou quatro) rodasmaiores. Trazendo o número total de rodas por veículo para quatro (ou seis).Assim, como mostrado na figura 13, as rodas dianteiras (por exemplo 65a,figura 6c) do trem de pouso dianteiro são retidas, mas as rodas traseiras sãosubstituídas por duas rodas maiores 135a (ou por um par sólido do corpo doqueimador de rodas adicionais, não mostradas), para permitir ao veículo a-travessar todos os tipos de terreno.

Quando o veículo é usado como um ATV como mostrado na fi-gura 13, as rodas dianteiras 65a ou rodas traseiras proveriam direção, en-quanto as hélices propulsoras 67a, 67b e ventiladores principais 62a, 62bseriam desconectados mas poderiam ainda serem energizados para decola-gem se assim desejado. O mesmo se aplica também com respeito a modali-dade de aerodeslizador ilustrada na figura 12.

Será assim visto que a invenção assim provê um veículo de utili-dade de uma estrutura relativamente simples que é capaz de executar umagrande variedade de funções de VTOL, bem como outras tarefas e missões,com mudanças mínimas no veículo para convertê-lo desde uma tarefa oumissão para outra.

As figuras 14a - 14e são ilustrações pictóricas de disposiçõesalternativas de veículo onde o veículo é relativamente pequeno e tamanho,tendo a cabina de piloto instalada a um lado do veículo. São mostradas vá-rias possibilidades de carga comercial.A figura 14a mostra o veículo em sua forma básica, com nenhu-ma carga comercial especifica instalada. O projeto total e colocação de par-tes do veículo são similares àquelas do veículo maior descrito nas figuras 8.Com a exceção da cabina de piloto, a qual na disposição da figura 14 ocupaõ o espaço de um dos alojamentos de carga comercial criado pela configura-ção mostrada na figura 8. A disposição de cabina da figurai 4a libera a áreaocupada pela cabina na disposição da figura 8 para uso como uma área decarga comercial alternativa, aumentando o volume total disponível para car-ga comercial no lado oposto da cabina. É observado que a disposição me-cânica dos motores, eixos de acionamento e caixas de engrenagens para oveículo da figura 14, podem ser aqueles descritos com referência à figura 7.

A figura 14b ilustra como o veículo básico da figura 14a pode serusado para evacuar um paciente. O único alojamento de carga comercialprovido com uma cobertura e porta lateral que protege os ocupantes, e podeincluir áreas transparentes para permitir entra luz. O paciente permanece emum esticador que é orientado predominantemente perpendicular ao eixo ge-ométrico longitudinal do veículo, e otimamente e um ligeiro ângulo para per-mitir o pé do paciente a desobstruir a área de assento de piloto e ser movidocompletamente dentro do veículo a despeito de seu pequeno tamanho. Éprovido espaço para um atendente médico, próximo ao lado externo do veí-culo.

A figura 14c mostra o veículo da figura 14b com a cobertura eporta lateral fechada para vôo.

A figura 14 d ilustra como o veículo básico da figura 14a podeser usado para executar operações de empresa de serviço público tal comomanutenção de linha de energia elétrica. No exemplo mostrado na figura14d, é provido um assento para um operador, faceando para fora em direçãoa uma linha de energia elétrica. Para propósito de ilustração, o operador émostrado fixando esferas de plástico a linha usando ferramentas. Metadesde esferas não instaladas e equipamento adicional podem ser carregados noespaço aberto atras do operador. Aplicações similares podem incluir outrosequipamentos de empresa de serviço público, tais como para inspeção emanutenção de ponte, reparação de antena, limpeza de janela, e outras a-plicações. Uma missão muito importante que a modalidade de empresa deserviço público da figura 14d poderia realizar é a extração de sobreviventesde prédios elevados, com o operador ajudando os sobreviventes a subir so-bre a plataforma enquanto o veiculo paira dentro do alcance.

A figura 14e ilustra como o veículo básico da figura 14a pode serusado para carregar pessoal em uma confortável cabina fechada, tal comopara comutar, observação, realizar trabalhos de polícia ou qualquer outropropósito.

A figura 15 é uma ilustração pictórica de um veículo construídotipicamente de acordo com a configuração na figura 14 mas equipada comuma saia inferior flexível para converter o veículo a um aerodeslizador paramovimento sobre o solo ou água. Embora o veículo mostrado na figura 15seja similar à aplicação da figura 14e, uma saia pode ser instalada em qual-quer das aplicações mostradas na figura 14.

Embora as figuras 14 - 15 mostrem um veículo que tem uma ca-bina no lado da mão esquerda e uma carga comercial ao lado da mão direi-ta, é observado que disposições alternativas são possíveis, tais como onde acabina está no lado da mão direita e o alojamento de carga comercial estáno lado da mão esquerda. Todas as descrições providas nas figuras 14-15aplicam também a uma tal configuração alternativa.

As figuras 16 ilustram quatro vistas de topo do veículo das figu-ras 14a - 14e com diversas disposições de carga comercial:

A figura 16a á um veículo básico com uma plataforma vazia nolado da mão direita do veículo. A figura 16b mostra a disposição do compar-timento do lado da mão direita quando configurado como um módulo de res-gate. A figura 16c mostra a conmodalidade do compartimento do RHS paratransportar até dois observadores ou passageiros. A figura 16d tem duascabinas funcionais, necessárias principalmente para propósitos de instruçãode piloto. Deve ser enfatizado que disposições similares podem ser configu-radas se assim desejado, com o compartimento de piloto no RHS do veículo,e um alojamento de carga comercial de missão múltipla na esquerda.A figura 17 é uma vista frontal vista através do veículo da figura16a mostrando várias características adicionais e detalhes de disposiçãointerna do veículo. O revestimento externo do veículo é mostrado em 1701.O ventilador dianteiro com duto 1703 tem uma fileira de aletas de entrada 1718 e uma fileira de aletas de saída 1717 usadas em conjunto para mano-brar o veículo em rolamento e em translação lado a lado. O detalhe A mos-tra, como um exemplo, as primeiras cinco aletas sendo as mais próximas aoRHS do veículo. Estas aletas são mostradas montadas em ângulos A5 - A1que estão aumentando progressivamente desde montagem próximo a verti- cal para aleta 5 a alguns 15 graus de inclinação mostrado como o ângulo A1na figura. A montagem progressivamente defletida da primeira fileira de ale-tas alinha suas linhas de corda com as linhas de escoamento locais do fluxoentrando. Isto não inibe o movimento pleno destas aletas em ambas as dire-ções de deflexão em torno de seus ângulos de montagem básicos. Deve ser também enfatizado, que uma disposição similar, anti-simétrica das aletas éusada no lado oposto do duto mostrado (LHS do veículo). Similarmente, asaletas fixadas na entrada ao duto traseiro, são também inclinadas como re-querido para orienta-las com o ângulo de fluxo de entrada local em cada po-sição transversal ao longo do duto, onde o ângulo é preferencialmente to- mado como uma média sobre a extensão longitudinal de cada aleta. Estaconfiguração singular das aletas pode ser variada em ângulos como um re-sultado do comportamento aerodinâmico do fluxo de entrada e devido a limi-tações de engenharia. Esta configuração pode ser usada também com qual-quer fileira de aletas de entrada ou aletas de saída instaladas em quaisquer veículos com ventiladores de um único duto ou múltiplos dutos.

O motor RHS do veículo 1708, é mostrado montado dentro deseu recinto 1702, e abaixo da entrada de ar 1709. Ele é montado a uma cai-xa de engrenagem 1710 de 90 graus, que é conectada através de um eixo(não mostrado) a uma caixa de engrenagem inferior 1720 de 90 graus. De lá, através de um eixo horizontal, a potência é transmitida a uma caixa deengrenagem principal 1721 que também suporta o motor produtor de susten-tação 1716. Pode ser usada uma disposição similar para o motor RHS (nãomostrada). O compartimento de piloto (cabina) 1706 tem um topo transpa-rente (cúpula) do qual o painel externo 1713 é articulado para permitir aopiloto 1711 entra e sair da cabina. O assento do piloto 1712 tanto pode sernormal, ou um assento de ejeção desdobrado por foguete para facilitar asaída rápida do piloto desde a cabina através da cúpula, se aparece a ne-cessidade. Os controles do piloto 1714 são conectados ao sistema de con-trole de vôo do veículo. A roda do trem de pouso RHS do veículo 1719 émostrada permanecendo no solo, e a roda do trem de pouso LHS 1715 émostrada opcionalmente retraída dentro da fuselagem para reduzir o arrastoem vôo de alta velocidade. Os dois ventiladores propulsores do veículo1704, 1705 são mostrados montados na parte traseira, com a a-sa/estabilizador 1707 geralmente estendendo-se acima e entre os ditos ven-tiladores.

A figura 18 é uma seção em corte transversal do veículo das fi-gura 16b mostrando várias características adicionais e detalhes de disposi-ção interna do veículo. O revestimento externo 1801 cobre todo o veículo, efaz a transição ao recinto do motor 1825. Dentro do revestimento, são mon-tados um duto dianteiro 1802 e um duto traseiro 1803, dentro dos quais sãomontadas uma hélice dianteira principal de sustentação 1814 e uma hélicetraseira principal de sustentação 1813. Os dutos e hélices são preferencial-mente dispostos estaticamente dentro do veículo de tal forma que eles sãoinclinados à frente (geralmente entre 5 e 10 graus embora outros valorespossam ser usados) em relação à vertical e girados ao longo do eixo geomé-trico transversal do veículo, para melhor acomodar o fluxo de ar entrando áalta velocidade. O duto dianteiro 1802 tem fileiras de aletas longitudinais1809 em sua entrada, bem como fileiras de aletas longitudinais 1810 em suasaída. Estas aletas são predominantemente usadas para controlar o veículoem rolagem bem como em translação lateral lado-a-lado. Um conjunto simi-lar de aletas orientadas longitudinalmente 1811 & 1812 são montadas naentrada e saída do duto traseiro 1803, respectivamente. Opcionalmente, ale-tas adicionais, montadas em uma orientação transversal podem ser monta-das na saída do duto dianteiro e traseiro, mostrado respectivamente como1805 & 1804. Estas aletas são movíveis, e usadas para defletir o ar saindodos dutos, como mostrado esquematicamente em 1815 para vários regimesde vôo do veículo. A figura 18 é geralmente uma seção transversal atravésdo centro do veículo olhando à direita, embora tenha sido decidido deixar ocompartimento de piloto, e o motor LHS e a instalação de ventilador propul-sor visíveis para referência. A área inferior da seção central da fuselagem doveículo 1808 serve como um tanque de combustível principal. O formato ex-terno deste corpo para os seus lados danteiro-traseiro é moldado para serviras necessidades geométricas de ambos os dutos 1802 & 1803. O lado infe-rior da fuselagem central tem ou recorte 1806 para facilitar o fluxo saindo doduto dianteiro 1802 para alinhar a si mesmo com o fluxo de ar global em vol-ta do veículo em vôo de alta velocidade. A parte superior 1807 da fuselagemcentral 1808 é adequadamente curvada para acelerar o ar entrando no dutotraseiro 1803, e desta forma criar uma área de baixa pressão no topo da fu-selagem, aliviando alguma da produção de sustentação descarregando ashélices principais de sustentação 1813 &1814. Esta parte superior 1807 dafuselagem central pode também facilitar a montagem de um paraque-das/(parafoil) que será usado em situações de emergência tanto para atingiro solo com segurança quanto mesmo para continuar o vôo para frente com oapoio dos ventiladores de propulsão. O piloto 1818 é mostrado sentado emseu assento 1831 que pode tanto ser normal, quanto uma assento de ejeçãodesdobrado por foguete para facilitar a saída do piloto da cabina através dacúpula, se aparece a necessidade. Também como mostrado na figura 18está um dos dois motores usados no veículo mostrado como 1826 montadodentro de seu revestimento externo 1825 e abaixo da tomada de ar 1824. Acaixa de engrenagem de 90 graus 1823 transmite a potência rotacional des-de o p1826 para a caixa de engrenagem inferior através de um eixo. Estacaixa de engrenagem inferior (caixa de engrenagem, eixo não mostrados)então conecta à caixa de engrenagem de hélice de sustentação traseiraprincipal 1822, que também suporta a hélice 1813. Um mecanismo de inter-conexão de eixos (não mostrado) distribui adicionalmente a potência para acaixa de engrenagem dianteira 1823 que também suporta a hélice de sus-tentação dianteira principal. Também visível na figura 18 está um dos venti-ladores propulsores 1827, e uma seção transversal através do estabilizador1828 montado acima e entre os ventiladores propulsores. Pode também serobservado que uma linha curvada 1830 forma uma ruptura nas linhas sua-ves do recinto do motor 1825, e a fronteira dianteira para um recorte profun-do dentro do recinto 1825. O recorte é usado para direcionar o ar externopara os ventiladores propulsores. O formato geral da linha curvada 1830 po-de também ser vista em qualquer uma das vistas de topo da figura 16. A ex-tremidade dianteira do duto dianteiro 1802 pode ter uma fenda circunferenci-al opcional faceando á frente 1829 que se estende geralmente através dafrente Υλ de circulo do duto dianteiro 1802. A fenda faceia o fluxo entrando,em uma região do fluxo que é alta pressão (próximo à estagnação). O archegando dentro da fenda é acelerado devido ao formato geométrico internoque é geralmente contractante, e é canalizado através de uma segunda fen-da interna 1830, a uma velocidade de ar que é maior do que o fluxo dentrodo duto, e geralmente tangencialmente com a parede interna do duto diantei-ro 1802. A área de pressão baixa resultante criada por este fluxo de ar rápi-do desde a fenda dentro do duto, afeta o ar acima dele fluindo sobre a orlaexterna (superior) do duto e provê sucção para fixar o último fluxo á superfí-cie interna do duto, e evita separação de fluxo em alta velocidade. Uma se-gunda fünção realizada pelas fendas 1829 & 1830 é para direcionar algumaparte do ar fluindo através do duto 1802 através de uma abertura adicional,desta forma reduzindo a quantidade de ar fluindo acima da orla do duto, eassim também reduzindo o momento de arfagem global (que tem um efeitoadverso sobre o veículo) criado pelo duto dianteiro em vôo de alta velocida-de. Deve ser observado que a fenda 1829 pode também ter opcionalmenteuma porta ou portas para facilitar a abertura do desvio de fluxo de ar somen-te se a velocidade do vôo aumentou. Tal(is) porta/portas, se usada(s) podemser ativadas externamente através de um atuador ou mecanismo, ou alterna-tivamente confiar-se na distribuição de pressão e diferença entre o interior eexterior do duto, para auto ativar uma porta ou portas carregadas com mola,como requerido. As rodas de trem de pouso 1821 & 1820 são mostradas naposição estendida dò trem de pouso. Uma opção (não mostrada) existe pararetrair todos os quatro trens de pouso dentro do revestimento da fuselagem1801 para reduzir arrasto em vôo de velocidade alta.

A figura 19 é uma ilustração pictórica de uma aplicação não tri-pulada do veículo. Está evidente na ilustração o revestimento externo doveículo 1901 que está faltando qualquer recinto de piloto. Também visívelestá o duto dianteiro 1909 com as fileiras de aletas de entrada montadaslongitudinalmente. O recinto do motor RHS 1903 é mostrado com uma to-mada 1904 geralmente instalada próximo ao topo e à frente do recinto domotor 1903. Uma disposição similar pode ser vista no recinto do motor LHS1902 e a porta de tomada do motor LHS 1905. Dois ventiladores propulsores1906 & 1907 são mostrados, com um estabilizador 1908 estendendo-se en-tre eles. É mostrado em 1910 o trem de pouso do tipo patim fixado ao veícu-lo, e uma típica instalação pictórica de um sistema de observação em 1911.

A figura 20 é uma ilustração pictórica adicional de um veículonão tripulado, que tem uma instalação de motor ligeiramente diferente doque aquela da figura 19. Aqui, em uma maneira similar àquela da figura 19, orevestimento externo da fuselagem 2001 está também faltando um compar-timento de piloto. No entanto o motor do veículo é montado dentro da fuse-lagem na área mostrada esquematicamente como 2006. Uma tomada de ar2005 supre ar para o motor. São usados dois ventiladores propulsores 2006& 2007, bem como um estabilizador 2008. O duto dianteiro 2002 e o dutotraseiro 2003 tem aletas montadas longitudinalmente. É mostrada em 2009uma típica ilustração pictórica da instalação de um sistema de observação. Émostrado em 2010 o trem de pouso do tipo patim fixado ao veículo.

A figura 21 é uma vista de topo mostrando o veículo da figura16b equipado com uma asa extensível para vôo a alta velocidade. A asaRHS é designada 2101 na posição estendida e 2012 quando dobrada sob afuselagem. Um atuador 2103 é usado para estender e retrair a asa comodesejado. A as LHS é similar, como evidente no desenho.

As figuras 22a - 22b são vistas lateral e de topo, respectivamen-te, ilustrando um veículo VTOL que emprega uma pluralidade de ventilado-res gerando sustentação, dispostos um atras do outro, todos conectados aum chassis comum, para o propósito de carregar uma carga comercial au-mentada acima daquela que é possível com dois ventiladores de sustenta-ção com duto. Um chassis designado 2001 abriga um grande número deventiladores com duto 2002 para gerar sustentação. Os ventiladores podemser inclinados ligeiramente à frente como mostrado na figura 22a para obtervelocidade maior em cruzeiro. Duas cabinas alongadas 2003 e 2004 sãolocalizadas preferencialmente em ambos os lados dos ventiladores com dutopara acomodar passageiros ou outra carga. Um piloto 2005 pode estar sen-tado em uma cabina 2006 na extremidade frontal de uma das cabinas, talcomo a cabina esquerda 2004. Dois motores 2012 são localizados na trasei-ra das cabinas e têm tomadas de ar 2013. Dois ventiladores de propulsão depasso variável 2014, encerrados em invólucros são montados à traseira dascabinas. Um estabilizador 2015 é montado entre os ventiladores propulsorespara facilitar momentos de compensação de mergulho em vôo para frente.Múltiplas aletas de entrada de controle de rolagem, guinada e força lateral2007 são montados preferencialmente longitudinalmente em todos os dutos,suplementadas por aletas similares 2008 nas saídas dos dutos. Aletas deguia montadas transversalmente 2009 podem também ser montadas parareduzir perdas de atrito e separações de fluxo do fluxo saindo dos dutos.Aberturas laterais 2016 podem ser instaladas opcionalmente, para permitir oar externo a ser misturado com fluxo de entrada desde cima, reduzindo oimpacto que as cabinas possam ter no aumento da carga axial dos ventila-dores com duto bem como a eficiência do controle das aletas instaladas nasentradas destes ventiladores com duto. Um ventilador (rotor) de passo variá-vel 2010 é montado em cada duto. Preferencialmente, uma metade dos ven-tiladores (ou tão perto de metade quanto possível, tal como no caso de umveículo similar àquele mostrado na figura 22 mas tendo um número impar deventiladores de sustentação com duto) giram em direção oposta à da outrametade. Uma pluralidade de trens de pouso 2001 suportam o veículo sobreo solo e sen/em para atenuar o impacto do pouso. Algumas das rodas em-pregadas no trem de pouso podem ser energizadas, ou alternativamente, omovimento de solo a frente pode ser obtido através do uso dos ventiladorespropulsores de passo variável.

A figura 23 mostra uma disposição opcional de um sistema dedistribuição para transmitir potência desde cada um dos motores montadosna traseira aos dois ventiladores de sustentação e dois ventiladores propul-sores tal como encontrado nos veículos mostrados nas figuras 14-19. Comopode ser visto, dois motores 2303 são usados preferencialmente para acio-nar os dois rotores principais de sustentação e os dois ventiladores propulso-res através de uma série de eixos e caixas de engrenagem. A potência dedecolagem (PTO) de cada motor é conectada através de um eixo curto 2315às Transmissões traseiras RHS e LHS designadas 2302 e 2301, respecti-vamente. Desde estas transmissões, a potência é distribuída tanto para ashélices propulsoras através de eixos orientados diagonalmente 2304 bemcomo para a caixa de Engrenagem de Rotor Traseiro 2307 através de doiseixos montados horizontalmente 2306. Os dois rotores principais de susten-tação são conectados a suas respectivas caixas de engrenagem atravésfianges de hélice 2308. O eixo interconectando ambos os rotores de susten-tação principais é dividido em dois segmentos designados como 2309 e2312, conectados por uma caixa de Engrenagem Central 2310 através dejuntas flexíveis. Esta caixa de engrenagem central serve principalmente paramover o centro de rotação em paralelo e conectar ambos os eixos 2309 e2312 sem afetar a direção de rotação (isto é, empregando um número desi-gual de engrenagens planas montadas ao longo de seu comprimento). Pelomenos uma das engrenagens intermediárias na Caixa de engrenagem Cen-trai 2310 tem um eixo que é aberto para o exterior designado como 2311,permitindo potência para acessórios em ambos os lados da face da Caixa deengrenagem 2310, resultando em direções opostas de rotação (rotores nãomostrados). Os rotores preferencialmente giram em direções opostas paraeliminar desbalanceamento de torque no veículo.

A figura 24 mostra uma disposição opcional de um sistema dedistribuição de potência para transmitir a potência desde um motor montadocentralmente, ou desde dois motores formando um pacote duplo, para osdois ventiladores de sustentação e dois ventiladores propulsores tais comoencontrados nos veículos típicos da figura 9 e figura 20. Como pode ser vis-to, o motor, designado como 2401 é usado para acionar os dois rotores prin-cipais de sustentação e os dois ventiladores propulsores através de umaδ série de eixos e caixas de engrenagem. A potência de decolagem (PTO) domotor designado como 2408 é conectada através de um eixo curto à umaTransmissão central designada como 2402. Uma extensão do mesmo eixodesignado como 2409 transmite potência diretamente para a caixa de en-grenagem de ventilador de sustentação dianteiro designada como 2410.Desde a transmissão central 2402, a potência é distribuída tanto para a cai-xa de engrenagem de ventilador de sustentação traseiro através de um eixodesignado como 2406 bem como para duas caixas de engrenagem angula-das tal como 2404 através de dois eixos montados horizontalmente 2403.Desde as caixas de engrenagem anguladas, dois eixos diagonais 2405transmitem potência para as caixas de engrenagem de hélices propulsorastraseiras 2405. A transmissão central 2402 pode também ter um eixo adicio-nal que é aberto para permitir potência para acessórios (rotores não mostra-dos). Os rotores preferencialmente giram em direções opostas para eliminardesbalanceamento de torque no veículo.

A figura 25a mostra uma seção transversal esquemática e deta-lhes de projeto de um veículo não tripulado de duto único. O veículo incluiuma usina geradora de energia designada como 2502, a qual pode ser ba-seada em tecnologia de turboeixo como mostrado esquematicamente nafigura 25a, embora outros meios dê propulsão sejam possíveis. Um duto cir-cunferencial designado como 2501 cerca o rotor (ventilador de sustentação)designado como 2504. O duto 2501 pode também servir para abrigar o con-trole de vôo e equipamento de comunicação bem como o combustível para aduração da missão. Um reservatório de combustível com bomba é designa-do como 2505. Uma caixa de engrenagem designada como 2503 é usadapara reduzir a velocidade rotacional do eixo do motor para igualar àquelarequerida pelo ventilador 2504. Duas camadas de aletas (2506 e 2508)sãousadas para controlar o veículo em rolagem, arfagem, guinada e translaçõeslaterais e longitudinais. As camadas de aletas são orientadas preferencial-mente em planos múltiplos como será explicado com referência à figura 25c.Uma carga comercial consistindo tipicamente em uma câmara de vídeo podeser abrigada no compartimento de espaço esférico designado por 2512.

A figura 25b mostra uma disposição de ventilador de sustenta-ção alternativa onde dois rotorés 2510 e 25 11 giram em direção oposta paracancelar o efeito de torque que um ventilador, tal como 2504, teria sobre oveículo. Uma caixa de engrenagem ligeiramente maior designada como2509 é usada para girar os dois rotores em direções opostas através de ei-xos concêntricos.

A figura 25c mostra diferentes disposições de aletas na entradaao duto, geralmente designada como vista "A" na figura 25a, mas típica paraa camada de fundo (saída) das aletas p2508. Embora as disposições da fi-gura 25c mostrem um grande número de possibilidades, muitas disposiçõesadicionais sã possíveis. O princípio comum nas disposições de aletas noplano da figura 25b designada 2513 até 2519 é que tipicamente uma metadedas aletas são orientadas em um ângulo (tipicamente 90 graus, mas outrosângulos são possíveis) para a outra metade, de forma a produzir qualquercombinação de componentes de força que resultarão em uma força equiva-lente única em qualquer direção e magnitude no plano das aletas, sejam e-Ias aletas de entrada designadas como 2506 na figura, 25a, ou aletas desaída designadas como 2508 na figura 25a.

São possíveis várias configurações de aletas, tais como o pa-drão quadrado na figura 2516, o padrão cruzado na figura 2517, e o padrãode onda na figura 2518.

A figura 26 é uma ilustração pictórica de um sistema de resgatede emergência baseado em "ram-air-parapente". Em uma emergência, oupara outros propósitos tais como faixa estendida, o veiculo de ventilador comduto (tripulado ou não tripulado) designado como 2601 necessita não confiarem seus ventiladores de sustentação (2606) para gerar sustentação, maspodem aio invés liberar um "ram-air parapente" gerando sustentação mos-trado pictoricamente e designada como 2605. Opcionalmente, o "parapente"pode ser dirigido através do uso de cabos de direção mostrados esquemati-camente e designados como 2607. Na eventualidade de que os ventiladorespropulsores do veículo designados como 2602 estão operacionais, o veículopode carregar em vôo de nível para seu destino. Chegando a seu destino oõ veícuio pode liberar o "parapente" (2605) e continuar voando usando seusventiladores de sustentação (2606), ou pode eleger pousar usando o "para-pente" (2605) ainda fixado ao veículo. Alternativamente, se os ventiladorespropulsores (2602) não estão produzindo suficiente apoio axial, o "parapen-te" (2605) irá planar o veículo para baixo para pousar, preferencialmente es-tendendo seu raio de planeio significativamente sobre um paraquedas esfé-rico 'padrão'.

A figura 27 ilustram meios opcionais de suprir ar adicional aosdutos de sustentação blindados por nacelas ou superfícies aerodinâmicasdesde seus lados, típico dos ventiladores de sustentação traseiro dos veícu-los descritos nas figuras, 1, 5, 6, 8, 9 e 11 - 22. Na figura 27, um ventiladorcom duto gerando sustentação designado como 2703 é preferencialmenteparcialmente blindado do ar em volta por uma nacela 2702. Aberturas para oar, designadas como 2704 e 2705, permitem o ar externo fluir (2707) paradentro através de um canal (2706) desde os lados e combina com fluxo deentrada desde cima (2708) para criar condições de fluxo relativamente nãoperturbada para o ventilador com duto (2703). Com as aberturas 2704 e2705 no lugar, o impacto da nacela sobre o aumento do apoio do ventiladorcom duto bem como o efetividade de controle das aletas é minimizado. Pre-ferencialmente as partes de saída das aberturas 2704 e 2705 se encontrame são substancialmente alinhadas com uma orla superior do duto do ventila-dor com duto 2703.

As figuras 28a - 28e são vistas de topo esquemáticas mais deta-lhadas da estação de atendente médico na cabina de resgate do veículodescrito em 14b, 14c e 15b. A figura 28a mostra esquematicamente como acabina é deixada fora com respeito ao veículo. A figura 28b ilustra o aten-dente médico designado como 2802 sentado feceando para frente, descan-sando seus braços na mesa 2801. A figura 28c mostra o atendente médicona posição intermediária do assento, permitindo ao atendente médico atingirconfortavelmente a área do peito e abdome do paciente designado como2803, permanecendo sobre uma padiola/esticador que é livre para se moverao longo de um trilho sobre a mesa 2801, e pode ser bloqueado no lugar emqualquer posição intermediária. A figura 28d mostra o atendente médico emposição girada extrema (2805), e a padiola de paciente movida para a posi-ção extrema "dentro da cabina" para permitir o atendente médico a atingir acabeça do paciente desde trás, necessário para executar procedimento dedesobstruir as vias aéreas do paciente. A figura 28e é um esboço esquemá-tico de um assento giratório 2806 que pode ser usado pelo atendente médi-co 2802. É também mostrada esquematicamente na figura 28 a padiola dopaciente 2807 que é capaz de se mover ao longo de trilho guia 2810 porquatro rodas ou rolos 2814, embora um número diferente de rodas ou rolospossa ser usado. Quando o atendente está faceando para frente, como 2802na figura 28b, e por exemplo, onde não existe nenhum paciente a bordo, oassento 2806 na figura 28e gira para sua posição mais à direita como es-quematicamente mostrado em 2811. Nesta posição o atendente 2802 girasobre o assento 2806 para a posição intermediária 2813 e tem acesso aopeito e abdome do paciente. Esta posição do assento corresponde à posiçãodo atendente mostrada pictoricamente na figura 28c como 2804. Quandoaparece necessidade para o atendente atingir a cabeça do paciente 2803desde atras, a padiola 2807 é movida ao longo do trilho 2810, enquanto oatendente agora mostrado na figura 28c como 2805 gira o assento 2806 pa-ra a posição mais a esquerda, mostrado esquematicamente na figura 28ecomo 2812.

A figura 29 ilustra em vista lateral várias adições opcionais à á-rea de cabina dos veículos descritos nas figuras 14-18. O piloto designadocomo 2901 é mostrado juntamente com um espaço opcional para um mem-bro da tripulação ou passageiro 2902 atras do piloto. Também mostradossão o atendente médico 2903, e o paciente permanecendo em uma posiçãoextrema "dentro da cabina" 2904 na mesa de cabina 2905. O piso da cabinadesignado como 2906 pode ser vedado para separar o compartimento depiloto desde a cabina.

As figuras 30a - d mostram um veículo que é geralmente similaràquele mostrado na figura 18, mas que mostra disposições internas alterna-tivas para vários elementos incluindo geometria de disposição da cabina pa-ra permitir o transporte de S passageiros ou combatentes. A figura 30b éuma seção transversal longitudinal mostrando a colocação de equipamentoe passageiros dentro do veículo, e as figuras 30c e 30d são seções lateraislocais do veículo. Um passageiro típico ou combatente 3002 é mostrado nafigura 30c. O topo da cabina 3001 é elevado acima daquele da figura 18 pa-ra acomodar passageiros ou combatentes na seção central do veiculo. Émostrada uma única unidade de transmissão principal (3004) que é um es-quema alternativo de transmissão de potência àquela da figura 18. A potên-cia é transmitida desde o motor 3003 para a unidade de transmissão princi-pal 3004. Um eixo angulado 3005 transmite potência ao ventilador propulsortraseiro 3009, e um segundo eixo geralmente horizontal 3006 transmite po-tência à caixa de engrenagem do rotor de sustentação traseiro 3010. O eixo3006 é abrigado dentro do alojamento no formato de aerofólio 3008 quetambém suporta mecanicamente a caixa de engrenagem do rotor de susten-tação traseiro 3010. Uma transmissão secundária de fuselagem central 3007é conectada a cada uma das caixas de engrenagem de rotor de sustentaçãoprincipal 3010, 3011, e também abriga conexão para equipamento auxiliar.

A figura 31 mostram uma vista de topo do veículo geralmentesimilar àquele mostrado na figura 30a-d, mas onde a fuselagem é alongadapara prover para 9 passageiros ou combatentes.

As figuras 32a-g ilustram meios para permitir o fluxo de ar exter-no a penetrar o lado faceando á frente 3201 do ventilador dianteiro com dutodos veículos descritos nas figuras 1-21 e figuras 30- 31 enquanto em vôopara frente. Uma configuração que pode ser usada para obter tal penetraçãode fluxo de ar é mostrada na figura 32b e geralmente também mostrada naextremidade à frente da figura 32a. São mostradas fileiras de fendas aber-tas, geralmente verticais, 3204 para permitir passagem de fluxo de ar, comestrutura de duto remanescente incluindo uma orla superior 3202 e um anelinferior 3205. Suportes verticais no formato de aerofólios 3203 servem paraestabilizar a estrutura e prover proteção para o ventilador dentro do duto. Asfendas 3204 permanecem abertas em todo o tempo. Uma segunda configu-ração para obter tal penetração de fluxo de ar é mostrada na figura 32c ondetoda a parede frontal do duto dianteiro é cortada para obter duas aberturasgeralmente retangulares 3206 com um suporte central opcional 3207. Umaopção adicional, que é uma expansão do método da figura 32b, é mostradonas figuras 32d e 32e onde válvulas giratórias comandadas externamente3208 são montadas dentro de cada fenda 3204. Quando o veículo está pai-rando, as fendas são fechadas pelas válvulas como mostrado na figura 32e.Quando o veículo está em vôo para frente e é desejado fluxo de ar dentro doduto, as válvulas comandadas externamente 3208 giram para a posição a-berta mostrada na figura 32d, onde o fluxo de ar 3209 está livre para fluiratravés das fendas. Uma alternativa ao conceito das figuras 32d-e, é mos-trado nas figuras 32f-g onde cada um dos suportes verticais 3203 é fixado àorla superior 3202 e anel inferior 2305 por articulações que permitem múlti-plos suportes verticais para pivotar em torno de múltiplos eixos verticais3210 e assumem a posição mostrada na figura 32g, onde as múltiplas fen-das 3204 estão fechadas para o fluxo de ar externo.

As figuras 33a - e ilustram meios alternativos para permitir o flu-xo de ar interno sair através das paredes do ventilador traseiro com duto dosveículos descritos nas figuras 1 -21 e figuras 30-31, enquanto em vôo parafrente. Uma configuração para obter um tal saída de fluxo de ar é mostradana figura 33b e geralmente também mostrada na extremidade traseira doveículo mostrado na figura 33a. São mostradas fileiras de fendas abertasgeralmente verticais 3304 para permitir a saída de ar, com estrutura de dutoremanescente incluindo orla superior 3302 e anel inferior 3305. Suportesverticais no formato de aerofólios 3303 servem para estabilizar a estrutura eprover proteção para o ventilador dentro do duto. As fendas 3304 preferenci-almente permanecem abertas em todo o tempo. Uma segunda possível op-ção de obter tal saída de fluxo de ar é mostrada na figura 33c onde toda aparede traseira do duto traseiro é cortada para obter duas aberturas geral-mente retangulares 3306 com um suporte central opcional 3307. Uma opçãoadicional, que é uma expansão do método da figura 33b, é mostrado na figu-ra 33d e figura 32e onde válvulas giratórias comandadas externamente 3308são montadas dentro de cada fenda 3304. Quando o veículo está pairando,as fendas são fechadas pelas válvulas como mostrado na figura 33e. Quan-do o veículo está em vôo para frente e é desejado fluxo de ar através do du-to, as válvulas comandadas externamente 3308 giram para a posição "aber-ta", como mostrado na figura 33d, onde o fluxo de ar 3309 está livre parafluir através das fendas. Uma alternativa ao conceito das figuras 33d-e, émostrado nas figuras 33f-g onde cada um dos suportes verticais 3203 é fixa-do à orla superior 3302 e anel inferior 3305 por articulações que permitemmúltiplos suportes verticais a pivotar em torno de múltiplos eixos verticais3310 e assumem a posição mostrada na figura 33g, onde as múltiplas fen-das 3304 estão fechadas para o fluxo de ar externo.

As figuras 34a - c ilustram meios alternativos para direcionar ofluxo de ar interno para sair com uma componente de velocidade para tráspara o propósito de minimizar a quantidade de movimento de arrasto do veí-culo em vôo para frente. Como mostrado a parte dianteira inferior do dutodianteiro 3401 é curvado para trás a um ângulo que aumenta progressiva-mente ao longo da parede de duto dianteiro na forma de circulo, atingindoum ângulo máximo na seção central. A curvatura pode variar desde a verti-cal em volta de todo duto, tal como quando pairando, a 30 - 45 graus desdea vertical inclinado para trás no centro e decrescendo progressivamente paraos lados do duto. Em uma maneira similar, a fuselagem central dianteira in-ferior 3402, a parte traseira inferior da fuselagem central 3403 e a parte tra-seira inferior do duto traseiro 3404 são curvados para trás para direcionar ofluxo saindo dos dutos para melhor alinhar com o fluxo entrando quando oveículo está em vôo para frente. A reconformação geométrica das saídas dedutos acima pode ser fixada (isto é, construída dentro do formato dos dutos)como na figura 34a, ou alternativamente, pode ser de geometria variável talcomo a parte inferior flexível dos dutos como mostrado na figura 34b. Sãodisponíveis vários meios de obter mudança de geometria para a dita partede duto inferior. Uma opção, ilustrada na figura 34b mostra a parte fixa supe-rior do duto 3405, à qual é fixada uma parte inferior flexível ou segmentada3406. A luva externa 3408 de um cabo flexível de puxar-empurrar 3407 éconectada ao fundo da parte inferior flexível ou segmentada 3406, por meiodo que um atuador 3403, ou opcionalmente dois atuadores mostrados es-quematicamente como 3409 e 3410, montados dentro da fuselagem puxari-am o cabo 3407, desta forma afetando a geometria do duto como desejado.A parte traseira inferior da fuselagem central 3404 é movida para trás emuma maneira similar à parte dianteira inferior do duto dianteiro 3401 comoexplanado, mas com a diferença que movendo a parte infèflior do duto trasei-ro para trás envolve empurrar um cabo flexível de empurrar - puxar ao invésde puxar pelo(s) atuador(res) desde dentro da fuselagem, como foi o casona figura34b.

As figuras 35a - c ilustram meios alternativos adicionais parapermitir o fluxo de ar externo a penetrar as paredes do duto dianteiro e o flu-xo de ar interno para sair através das paredes do ventilador traseiro comduto dos veículos descritos nas figuras 1-21 e figuras 30-31, enquanto emvôo para frente, para propósitos de minimizar a quantidade de movimento dearrasto do veículo. Como mostrado na figura 35a, a parte dianteira do dutodianteiro tem uma seção superior 3501, uma abertura para fluxo de ar en-trando 3502 e um anel inferior 3506. Similarmente, a parte traseira do dutotraseiro tem uma seção superior 3504, um fluxo de ar entrando 3505 e umanel inferior 3506. São providos suportes centrais opcionais 3509, 3510 nosdutos dianteiro e traseiro respectivamente para suportar os anéis inferiores3503 e 3506. As figuras 35b e 35c mostram uma seção transversal aumen-tada através do duto dianteiro com um bloqueador de fluxo 3507. O bloque-ador de fluxo 3507 é preferencialmente uma barreira curvada rígida que des-liza para ciam dentro da orla superior quando em vôo para frente, e deslizade volta para baixo para bloquear o fluxo quando pairando.

A figura 35c mostra como o bloqueador de fluxo 3507 é abaixa-do mecanicamente, tal como pelos atuadores ou outros meios não mostra-dos, para engatar o anel 3506 ou outros meios similares no anel inferior parabloquear o fluxo de ar externo, e preservar a forma cilíndrica reta abaixo àssaídas de duto, enquanto o veículo esta em vôo lento ou pairando. Uma dis-posição similar pode ser aplicada à extremidade traseira do duto traseiro. Éobservado que o bloqueador de fluxo 3507 pode tanto ser uma peça paracada duto, quanto dividido em dois segmentos, tai como onde é usada a op-ção de adicionar suportes verticais 3509 e 3510.

O veículo ilustrado nas figuras 36-41 é uma aeronave VTOL car-regando uma unidade de produção de sustentação de ventilador com duto3601 na frente e uma segunda unidade de produção de sustentação 3602similar na traseira. Adicionalmente, o veículo caracteriza dois propulsores deventilador com duto 3603 e 3604 localizados na traseira, e um estabilizador3605 para prover estabilidade de arfagem ao veículo, que também caracteri-za flapes movíveis 3606 para criar sustentação adicional através da deflexãode flape. O estabilizador 3605 pode também ser opcionalmente pivotadocomo uma unidade em torno de pivôs mostrados em 3707. Alternativamenteou adicionalmente aos flapes movíveis e estabilizador pivotante, podem exis-tir outros meios aerodinâmicos de controle de fluxo tais como sucção ou so-pramento de ar, atuadores piezoelétricos ou outros atuadores ou controlesfluídicos. O veículo das figuras 36 - 41 também caracterizam um comparti-mento, tal como uma cabina de passageiro 3608, ocupando a parte centraldo veículo, sendo abaixo e substancialmente ao lado do compartimento depiloto 3609. Uma seção transversal longitudinal, designada como A - A émarcada na figura 36 e é mostrada na figura 42 (mas com o trem de pousoomitido).

A figura 39 mostra a seção transversal longitudinal A -A da figura36, ilustrando o duto de ventilador de sustentação dianteiro 3610, o duto deventilador de sustentação traseiro 3611 e a cabina central 3608 mostrandosomente por meio de exemplo um passageiro faceando para frente em 3612,um passageiro faceando para trás 3613 e altura de cabina h em 3614, pro-vendo suficiente espaço e folga de cabeça para os ocupantes do veículo. Oslimites superior e inferior da cabina 3608 mostrados em 3615 e 3616 respec-tivamente são configurados funcionalmente para prover uma altura de cabi-na substancialmente constante caracterizando uma superfície relativamenteplana substancialmente alinhada com o eixo geométrico do veículo, e prefe-rencialmente, substancialmente paralelo às linhas de fluxo de ar durante ovôo no sentido de reduzir arrasto, tanto no teto 3615 quanto no piso 3616 da dita cabina de ocupante.

A figura 40 ilustra o fluxo de ar em torno da cabina 3608 em cru-zeiro para frente. Enquanto o fluxo de ar que está distante do veículo mos-trado esquematicamente pelas linhas de escoamento em 3617 não é pertur-bado pelo veículo, linhas de escoamento mais próximas são afetadas pelo formato dos veículos e a ação dos ventiladores dianteiro e traseiro. Aquelasincluem o ar entrando no duto dianteiro 3610 mostrado esquematicamenteem 3618, o ar fluindo sobre a cabina 3608 e então entrando no duto traseiro3611 mostrado esquematicamente em 3619. Um ponto de estagnação mos-trado esquematicamente em 3620 esta sempre presente, onde o ar abaixo alinha de corrente terminando neste ponto de estagnação flui dentro do dutode sustentação dianteiro 3610 e todo o ar acima da linha de corrente termi-nando neste ponto de estagnação flui sobre o teto da cabina, com algumaparte dele continuando para trás e alguma parte dele fluindo para dentro doduto de sustentação traseiro 3611. Deve ser observado que, devido à mu- dança abrupta no contorno do veículo na saída do fluxo desde o duto dian-teiro, o fluxo não pode virar e permanecer fixado ao fundo da cabina. Aocontrário, na região mostrada em 3621, o fluxo continua seu movimento parabaixo, e somente a uma distancia do veículo, vira gradualmente para tráspara alinhar a si mesmo com o fluxo de corrente livre entrando. Esta separa- ção do fluxo do fundo da cabina 3608 causa considerável aumento de arras-to e especialmente da quantidade de movimento de arrasto a todo o veículoem vôo de cruzeiro para frente. Deve ser explanado adicionalmente que ospadrões de fluxo descritos na figura 40 não são limitados à seção central A -A mas são geralmente prevalecentes através da largura da cabina do veícu-lo, criando essencialmente fluxo bidimensional com nenhum derramamentopara os lados do veículo. Isto é causado predominantemente pelo efeito desucção dos ventiladores de sustentação, com o ventilador traseiro sendo omaior contribuinte. Um fator secundário contribuinte para a ausência de der-ramamento desde a seção central são as cúpulas laterais elevadas ou cabi-nas 3609, 3622 mostradas nas figuras 36-39. No entanto, será enfatizadoque o fluxo bidimensional com nenhum derramamento aos lados prevalecetambém em veículos que não têm cúpulas laterais elevadas ou formato deteto que lembra os veículos mostrados nas figuras 36 - 39, e a presente in-venção aplica-se também a tais veículos. Ainda mais, o fluxo na figura 40 émostrado completamente fixado à superfície até mesmo atrás da cabina,com nenhuma separação que, novamente, não seria possível em cruzeiro dealta velocidade sem o ventilador traseiro atuando para criar a sucção quefixa o fluxo à superfície do veículo.

A figura 41 ilustra a influência que as linhas de corrente fluindosobre o teto da cabina têm sobre a pressão de ar local adjacente á superfícieexterna do veículo. Mostradas em 4101 e 4102 estão duas áreas de baixapressão típicas, criadas pela aceleração do fluxo de ar sobre a extremidadecurvada dianteira da cabina 3608, e uma vez mais, quando o ar acelera en-quanto ele vai em volta da extremidade traseira curvada da cabina. Devido aque o teto da cabina é substancialmente plano, a área diretamente acima dacabina não experimenta mudanças substanciais na pressão de ar. Comoresultado das áreas de baixa pressão 4101 e 4102, desenvolvem-se duasforças resultantes de sucção, mostradas esquematicamente em 4013 e4014, que atuam pelo ar sobre a superfície externa dos veículos, com o efei-to líquido de alguma sustentação aerodinâmica adicional.

A figura 42 ilustra os resultados da análise de Navier-Stokes dadistribuição do coeficiente de pressão sobre uma superfície plana superiormostrada em 4201 similar ao topo da parte central do veículo da figura 36.Como pode ser visto, um pico de pressão negativa baixa mostrado em valo-res absolutos em 4202 é formado na extremidade dianteira da superfície su-perior, reduzindo para pressão moderada sobre a superfície plana, e aumen-tando de volta a Cp de sucção alto enquanto o fluxo faz a curva traseira doteto, para baixo em direção ao ventilador de sustentação. Uma ligeira pertur-bação na suavidade da curva de Cp é observável em 4203, causada pelaseparação do fluxo local, que é no entanto rápido para refixar-se à superfíciedo veículo antes de entrar no ventilador traseiro de sustentação.

A figura 43 ilustra uma modificação à linha externa do teto ondeuma configuração de superfície convexa, ou "cúpula" 4301 é adicionada so-bre o iopo ao contorno de teto substancialmente plano 4303. (O contorno deteto 4302 tem a forma idêntica ou substancialmente idêntica do teto 3615 dafigura 39). Devido à presença da cúpula e convexidade contínua obtida nasuperfície externa, uma nova região de baixa pressão é agora criada mos-trada esquematicamente como 4303, com uma força de sucção adicional4304 provendo sustentação adicional ao veículo. Deve ser observado que aárea de baixa pressão 4303 e todas as forças resultantes são mostradasesquematicamente meramente para ilustrar o mecanismo pelo qual é obtidosustentação adicional através da adição da cúpula 4301 sobre o teto da ca-bina. Mostrado em 4401 na figura 44 estão algumas características relacio-nando à geometria da cúpula 4301. É mostrado um arco circular superiorsubstancialmente constante com raio R1 com espessura máxima ocorrendosubstancialmente no ponto médio de forma que G = Vz A, e o valor de R paraobter uma relação entre a máxima espessura Bea medida longitudinal Asubstancialmente na faixa de B/A ξ 0,20 - 0,40.

A figura 45 ilustra os resultados da análise de Navier-Stokes dadistribuição do coeficiente de pressão sobre uma superfície superior curvadamostrada em 4501 similar ao topo da cúpula 4301 da figura 43. O teto dacabina plana original é mostrado para referência em 4502. Como pode servisto, uma pressão negativa baixa mostrada em valores absolutos em 4503começa a formar na extremidade dianteira da superfície superior, mas dife-rentemente da distribuição de pressão da figura 42 se mantém crescendopara alto Cp de sucção. Como na figura 42 , também aqui uma ligeira per-turbação na suavidade da curva de Cp é observável em 4504, no entantomais proeminente do que aquela da figura 42, também causada pela sepa-ração do fluxo local, que é no entanto rápido para refixar-se também aqui àsuperfície do veículo antes de entrar no ventilador traseiro de sustentação.

A figura 46 mostra uma modificação no formato da cúpula, mos-trada aqui em 4601, não sendo substancialmente simétrica como á cúpula4301 da figura 43, mas tendo uma inclinação à frente intencional, onde o raiode curvatura da superfície externa da cúpula que é mais próxima ao ar en-trando é menor, e desta forma a curvatura faceando a dianteira da cúpula4601 mais inclinada e menos gradua! do que a curvatura de sua parte trasei-ra. Como resultado a aceleração do ar sobre a parte dianteira da cúpula4601 é mais rápida, e a área de baixa pressão criada mostrada em 4602 tempressões mais baixas do que no teto plano padrão embora atuando em umaparte dimensionada similarmente a do corpo do veículo, desta forma criandouma força de sustentação mais forte mostrada esquematicamente em 4603,enquanto, diferentemente do que para a cúpula simétrica da figura 43, tam-bém tendo esta resultante angulada para a frente para criar uma componen-te de força de propulsão na direção do vôo, adicionalmente à componentede força de sustentação. Deve ser enfatizado novamente que os formatosdas regiões de baixa pressão e dimensão e direção das forças resultantessão mostradas esquematicamente meramente para ilustrar o mecanismopelo qual é obtido sustentação adicional através do campo de baixa pressãocriado pela presença da cúpula no topo do teto da cabina padrão substanci-almente plano.

Na figura 47 são mostradas em 4701 algumas característicasrelacionando à geometria da cúpula 4601. É mostrado um arco circular supe-rior não constante com raio de curvatura R menor na área dianteira da se-ção, com valores típicos de forma a obter espessura máxima ocorrendosubstancialmente na faixa de distâncias desde a borda dianteira C ξ 0,2 A -0,3 A, enquanto ao mesmo tempo obtendo uma relação desejada entre amáxima espessura Bea medida longitudinal A substancialmente na faixa deB/A = 0,20 - 0,40.

A figura 48 ilustra os resultados da análise de Navier-Stokes dadistribuição do coeficiente de pressão sobre uma superfície superior curvadamostrada em 4801 similar ao topo da cúpula 4601 da figura 46. O teto dacabina plana original é mostrado para referência em 4802. Como pode servisto, uma pressão negativa baixa mostrada em valores absolutos em 4803começa a se formar na extremidade dianteira da superfície superior, aumen-ta bruscamente, e atinge um valor máximo aproximadamente sobre a partemais alta da cúpula. Como nas figuras 42 e 45, também aqui uma ligeira per-turbação na suavidade da curva de Cp é observável em 4808, também cau-õ sada pela ligeira separação do fluxo local, que é no entanto rápido para refi-xar-se também aqui à superfície do veículo antes de entrar no ventilador tra-seiro de sustentação.

A figura 49 ilustra como uma cúpula inclinada para a frente simi-lar a uma mostrada em 4601 na figura 46 também tem o efeito de mover pa-ra a frente a força líquida de sustentação mostrada como L1 atuando sobre oteto através da cúpula, relativa ao formato de cúpula substancialmente simé-trico mostrado em 4301 na figura 43. Devido ao Centro de Gravidade do veí-culo, mostrado em 4902 em volta do qual o veículo gira como um corpo livre,é localizado substancialmente no centro do veículo, uma excentricidademostrada como e1 desenvolve entre a linha de ação da força L1, mostradaem 4903 e o Centro de Gravidade 4902. Como resultado, desenvolve-se ummomento positivo de arfagem levantando o nariz, como resultado da locali-zação da linha de sustentação dianteira da cúpula, a qual necessita ser atu-ada no sentido contrário para manter o balanço do veículo na arfagem. Isto éonde a sustentação adicional mostrada como L2 pode ser facilmente geradapelo estabilizador horizontal mostrado em 4904, que, juntamente com a ex-centricidade e2 de L2 relativa ao Centro de Gravidade 4902, pode contraba-lançar o momento de arfagem causado pela L1. O benefício resultante distoé que uma força adicional de sustentação L2 está agora atuando sobre oveículo, aumentando ainda mais a sustentação em cruzeiro, mantendo emmente que o estabilizador horizontal 4904 poderia não ter sido usado paracriar sustentação, não teria tido nenhuma ação contrária como a cúpula in-clinada a frente 4601, mantendo o balanço de momento requerido em tornodo centro de Gravidade do veículo.

A figura 50 ilustra como, se a cúpula inclinada à frente mostradaem 4601 na figura 46 é feita oca para criar efetivamente um teto de cabinamodificada substancialmente no formato da cúpula mostrada em 5001, oocupante faceando para trás mostrado em 5002 pode agora estar elevadoem relação ao ocupante faceando para frente 5003, produzindo um benefícioadicional de ser capaz de reconfigurar o piso da cabina em uma maneiramostrada em 5004 e explicar adicionalmente na figura 51, provendo assim fluxo de ar de saída suave, mostrado esquematicamente em 5005 desde asaída do duto dianteiro, resultando na redução do arrasto e especialmentequantidade de movimento de arrasto do veículo em cruzeiro.

A figura 51 ilustra que a invenção não está limitada aos ocupan-tes faceando para trás, e que ambos os ocupantes mostrados em 5101 e 5102 podem também estar faceando à frente, ou de fato estarem sentadosem qualquer posição intermediária na cabina. Deve ser enfatizado que osocupantes aqui descritos, somente por meio de exemplo, podem ser substi-tuídos por carga ou por qualquer outra função de cabina ou de alojamentode carga comercial ou conteúdos. Na figura 51 é também explanado adicio- nalmente a geometria do piso reconfigurado comum às figuras 50 e 51. Podeser visto que tão logo a superfície interna do duto dianteiro transpõe a pontadas Iaminas da hélice mostrada esquematicamente em 5103, o limite exter-no da cabina começa a curvar para trás no ponto marcado por 5104, e conti-nua para trás em um ângulo raso, unindo com o fundo plano original da ca- bina em um ponto marcado por 5105, que está substancialmente átras daextremidade dianteira da cabina. Pode ser observado que o raio de curvatu-ra no começo próximo ao ponto 5104 é pequeno (isto é, canto relativamenteagudo) seguido de uma inclinação para baixo relativamente plana (granderaio de curvatura) até o ponto 5105. Este fundo angulado relativamente pla- no, ao invés de um arco constante escolhido para o piso da cabina atingedois propósitos: (a) A curva relativamente aguda no contorno próximo aoponto 5104 facilita a prematura separação do fluxo desde a superfície defundo dianteira da cabina quando o veículo está pairando, desta forma nãocriando qualquer distorção de fluxo ou interação não desejada com a fusela- gem abaixo da hélice. (b) Quando em vôo para a frente, com o fluxo fixado,a superfície diagonal relativamente plana entre os pontos 5104 e 5105 evitao desenvolvimento de baixa pressão e sucção sobre aquela superfície, aqual teria resultado em sustentação negativa, tendo sido aquele contorno deraio substancialmente constante.

Deve ser observado que a relação L1/L2 é substancialmente nafaixa de 0,30 - 0,60, e que a linha diagonal do piso de cabina reconfiguradaentre os pontos 5104 e 5105 é substancialmente mais longa do que seria ocaso se somente uma fosse introduzido uma curva local para evitar um can-to agudo á extremidade dianteira de um piso de cabina de outra forma plano,(isto é, L1/L2 = 1).

A figura 52 ilustra um formato de cabina alternativo, onde o tetoda cabina superior em 5201 é ainda curvado substancialmente na forma dafigura 46, mas onde o fundo da área da cabina mostrado em 5202 é subs-tancialmente plano. Embora não diretamente adequado para acomodar osocupantes mostrados nas figuras 50, 51, o formato de cabina de fundo planopoderia ainda ser usado para outras aplicações tais como carga ou aplica-ções não tripuladas do veículo, ou alternativamente - para veículos de tama-nho maior, onde o formato da cabina seria ainda suficientemente alto paraprover espaço de cabeça para ocupantes seres humanos. A geometria dacabina combustão fundo plano é mostrada esquematicamente em 5301 nafigura 53, com a relação t/c substancialmente na faixa t/c = 0,30 - 0,50. Aprincipal vantagem aerodinâmica do fundo plano 5202 sobre o fundo curva-do mostrado em 5004 na figura 50 é a de evitar forças de sucção para baixo,com melhores relações de sustentação para arrasto obtidas em cruzeiro pa-ra frente.

A figura 54 ilustra uma variação adicional na forma do piso dacabina, onde o fundo é côncavo, mostrado em 5401. Embora a concavidadedo piso tenha a desvantagem de reduzir adicionalmente a altura interna dis-ponível da cabina e o espaço útil, ele tem a vantagem aerodinâmica de au-mentar a pressão positiva no fundo da cabina, e potencialmente melhorar arelação sustentação para arrasto sobre o fundo plano da figura 52. A geome-tria da cabina de fundo côncavo é mostrada esquematicamente em 5502 nafigura 55, com a relação t/c como antes, isto é, substancialmente na faixa t/cΞ 0,30 - 0,50, e com a relação de concavidade da seção s/c substancialmen-te na faixa de s/c ξ 0,05 - 0,15.

A figura 56 e figura 57 ilustra a influência da magnitude da velo-cidade induzida, relativa à velocidade de escoamento livre, sobre a formadas linhas de escoamento fluindo em torno da seção central, bem como, a-través e fora dos ventiladores de sustentação do veículo, figura 56 represen-tando o veículo com forma de cabina da figura 40 e figura 57 representandoo veículo com forma de cabina da figura 52. É mostrado na figura 56 em5601 velocidade induzida fluindo através de Iaminas mostradas esquemati-camente em 5602 do ventilador traseiro mostrado esquematicamente em5603. Uma descrição similar é aplicável ao ventilador dianteiro do veículo.

Na figura 57, uma velocidade induzida menor mostrada em 5701 flui atravésdo ventilador, como poderia resultar se, por exemplo, ocorreria sustentaçãoadicional sobre o teto de cabina mostrado esquematicamente em 5702 emalta velocidade, sem um correspondente aumento no peso do veículo, quepoderia requerer permanecer a mesmo a sustentação total, necessitando naredução da contribuição de sustentação dos ventiladores - portanto uma re-dução na velocidade induzida através das Iaminas de ventilador. Devido aque a mudança na velocidade induzida entre as figuras 56 e 57 é essencial-mente a velocidade de vôo constante, pode-se ver desde os diagramas veto-riais de velocidade de ar mostrados que embora a velocidade de correntelivre mostrada em 5604 e 5703 permanece imutável em magnitude, a com-ponente vertical induzida mostrada respectivamente em 5605 e 5704 para oscasos de alta e baixa velocidade induzida, causa a angulosidade do fluxoresultante assumir um ângulo consideravelmente mais raso na figura 56 rela-tivamente à figura 57. Este comportamento do fluxo na vizinhança do veículotem o efeito benéfico de reduzir a componente de quantidade de movimentode arrasto da resistência global que o veículo experimenta enquanto ele semove através do ar, ilustrando ainda mais os benefícios da criação de forçasde sustentação de cruzeiro sobre o teto da cabina e estabilizador, enquantodiminuindo alguma da carga carregada pelos ventiladores, possível atravésda implementação das provisões mostradas nas figuras 43-55. Deve sermencionado que os benefícios acima mencionados com respeito à geome-tria de linha de escoamento e conjunto de área aplicável também a outrasformas de seção alem daquelas mostradas nas figuras 56 e 57.

Embora a invenção tenha sido descrita em relação a diversasmodalidades preferidas, será apreciado que estas são colocadas meramentepara propósitos de exemplo, e que muitas outras variações, modificações eaplicações da invenção serão claras.

Claims

1. Veículo de fluxo de ar canalizado compreendendo:uma fuselagem que tem um eixo geométrico longitudinal e inclu-indo uma primeira cabina em um lado do dito eixo geométrico longitudinal euma parte centra! adjacente e abaixo da dita primeira cabina;um primeiro duto de fluxo de ar montado na fuselagem e incluin-do um primeiro motor de ar principal para forçar o fluxo de ar circundanteatravés do dito primeiro duto de fluxo de ar, e um segundo motor de ar prin-cipal para forçar o fluxo de ar circundante através do dito segundo duto defluxo de ar;em que as superfícies externas superior e inferior da dita partecentral são conformadas aerodinamicamente para (a) aumentar a produçãode forças aerodinâmicas de levantamento pelo ar fluindo sobre a dita partecentra; e (b) reduzir a resistência ao fluxo de ar deixando o dito primeiro dutode fluxo de ar.

2. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindica-ção 1, em que a superfície externa superior da dita parte central é conforma-da convexamente e a superfície externa inferior da dita parte central é con-formada concavamente.

3. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindica-ção 1, em que compreende uma segunda cabina em um lado oposto do ditoeixo geométrico longitudinal, as ditas primeira e segunda cabinas se esten-dendo acima da dita parte central de forma que o ar é canalizado sobre adita superfície superior da dita parte central entre as ditas primeira e segun-da cabinas para aumentar as forças de levantamento geradas desta forma.

4. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindica-ção 3, em que uma superfície superior da dita parte central tem uma configu-ração de superfície convexa, desta forma criando uma área de levantamentoaerodinâmico de baixa pressão acima da dita fuselagem.

5. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindica-ção 4, em que a configuração da dita superfície convexa é definida por umarco de raio substancialmente constante.

6. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindica-ção 5, em que a configuração da dita superfície convexa é assimétrica, comuma parte curvada frontal definida por um primeiro raio e uma parte curvadatraseira definida por um segundo raio maior do que o primeiro raio.

7. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindica-ção 4, em que a dita parte central da dita fuselagem contem uma área decarga comercial de cabina, e em que a configuração da dita superfície con-vexa é oca formando pelo menos uma parte de um teto da dita cabina.

8. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com quaisquerdas reivindicações 5 a 7, em que a dita superfície externa inferior é substan-cialmente plana.

9. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindica-ção 4, em que pelo menos uma parte da dita superfície externa inferior ésubstancialmente plana e inclinada para cima em direção ao duto frontal dosditos dutos.

10. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindi-cação 4, em que a dita superfície externa inferior é côncava, de tal formaque a dita parte central tem um formato de seção transversal de aerofólio,desta forma aumentando a pressão positiva sob a dita fuselagem.

11. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindi-cação 1, em que o dito primeiro duto de fluxo de ar está a frente da dita pri-meira cabina e o segundo duto de fluxo de ar está atras da dita primeira ca-bina.

12. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com a reivindi-cação 11, em que os ditos primeiro e segundo dutos de fluxo de ar estãoaxialmente alinhados no dito eixo geométrico longitudinal.

13. Veículo de fluxo de ar canalizado de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 12, em que os respectivos eixos geométricos deduto dos ditos primeiro e segundo dutos de fluxo de ar são substancialmenteparalelos um ao outro e inclinados a frente na fuselagem para prover umacomponente de força na direção de inclinação.

14. Veículo de acordo com a reivindicação 1, em que uma plura-lidade de alhetas de controle são dispostas dentro e através das extremida-des de entrada dos ditos dutos frontal e traseiro, pelo menos algumas destasalhetas tendo eixos geométricos no sentido da envergadura substancialmen-te alinhados com o dito eixo geométrico longitudinal.

15. Veiculo de acordo com a reivindicação 14, em que pelo me-nos algumas da dita pluralidade de alhetas de controle são também dispos-tas transversalmente através de pelo menos uma parte de uma extremidadede saída de fluido do dito duto.

16. Veículo de acordo com a reivindicação 14, em que as ditasalhetas de controle tem um formato de seção transversal com uma borda defrente posicionada na direção do fluxo de entrada principal de fluido atravésdos ditos primeiro e segundo dutos.

17. Veículo de acordo com a reivindicação 16, em que cada umadas pelo menos algumas alhetas conformadas como aerofólio tem uma linhada corda orientada variavelmente ao longo de seu eixo geométrico no senti-do da envergadura que é orientada para aproximadamente emparelhar asdireções esperadas do vetor do duto de fluxo de ar em posições respectiva-mente diferentes ao longo do eixo geométrico no sentido da envergadura daalheta.

18. Veículo de acordo com a reivindicação 14, em que as linhasde corda das ditas alhetas são orientadas a ângulos que progressivamentemudam como uma função da localização da alheta dentro dos ditos primeiroe segundo dutos.